微合金低碳贝氏体组织具有高强度高韧性，以晶粒细化、相变强化、析 出强化和位错强化等材料强化理论为基础，对具有贝氏体组织管线钢的成分设计采用了低 碳、超低硫、Nb、V、Ti复合微合金化、控制组织的Cr合金化及适当加入Cu、Ni的成分设计， 适量提高C含量、严格控制Mn含量，结合热轧控轧控冷工艺，获得由贝氏体+针状铁素体为 主的组织，以保证管线钢具有较高的强度、韧性且成本较低。
[0021] 本发明的低成本高性能管线钢的制造方法的工艺路线如下：备料一转炉或电炉冶 炼一炉外精炼一铸造一板坯再加热一控制轧制一控制冷却。
[0022] 其特点是热轧工艺进行如下控制：
[0023] (1)板坯加热温度：1100-1200°C ;
[0024] (2)再结晶区控制轧制的温度控制范围：900-1150°C ;
[0025] (3)非再结晶区控制轧制的温度控制范围：700-950°C ;
[0026] (4)终止轧制温度：700_800°C ;
[0027] (5)终止冷却温度：350-450°C
[0028] (6)冷却速度：10-25°C /s
[0029] 为了保证良好的强韧性匹配，钢板生产过程中采用两阶段控制轧制技术，其中第 一阶段轧制为再结晶区轧制，该阶段至少三个道次在l〇〇〇°C以上完成，且单道次变形量不 小于25%，第二阶段轧制为非再结晶区轧制，该阶段的累积变形量不小于60%，其中至少有 二个道次在780°C以下完成。钢板轧后在水冷过程中，采用指定的温度范围配合相应的冷却 速度。
[0030] 本发明热轧工艺采用了控轧控冷的热机械处理技术，通过合理的成分和工艺进行 最终产品的组织控制，以获得具有高强度高韧性的低碳贝氏体组织，使所制钢板达到X80 管线用钢的要求。
[0031] 与现有规模应用X80相比，按照上述技术方案生产出的管线钢的性能达到以下要 求：
[0032] (1)拉伸性能：
[0033] 目标：RtO. 5 彡 555MPa，Rm 彡 625MPa，屈强比 RtO. 5/Rm 彡 0· 90。
[0034] (2) V型缺口冲击性能：
[0035] 目标：试验温度_20°C，IOmmX IOmmX 55mm试样的冲击功平均值彡230J，剪切面积 单值彡80%，平均彡90%。
[0036] (3) DWTT 性能
[0037] 目标：试验温度_15°C，平均剪切面积SA%彡85%，单个SA%彡70%。
[0038] (4)横向冷弯性能：
[0039] 目标：d=2a，180。，完好。
[0040] 本发明的特点是：（1)与以往管线钢成分相比，本发明的合理配方方面考虑不加 入Mo、B，严格控制Mn、Cu、Ni、Cr、Nb、V、Ti添加量以降低成本；（2)它以低碳控Mn限合金 元素为特点，在保证强度前提下，增加了冲击韧性和良好的焊接性能，使管线钢具有良好的 止裂能力；（3)充分利用了 C和Nb元素的关系，在一定的配合下使之生成NbC，产生细晶强 化作用，及利用Nb的提高再结晶温度作用以配合控轧工艺，不仅提高了产品的综合性能， 而且能够采用灵活的热轧生产工艺，提高生产效率、减小轧机负荷，所生产的产品具有较高 的冲击韧性，能够充分保证高的强度和韧性，具有良好的止裂能力；（4)为保证良好的强韧 性匹配，采用两阶段控轧工艺并对每阶段的轧制道次、道次压下量与累积压下量有量化的 下限规定。
[0041] 本发明与的优点及效果在于：1)降低合金元素添加量，减少合金成本投入，增加了 盈利空间；2)减少合金元素添加量，是控制轧制操作高效，低合金低碳当量有利于减小轧机 负荷。本发明具有成本低、生产效率、产品的综合性能好等优点。
【具体实施方式】
[0042] 下面结合具体实施例对本发明做详细说明
[0043] 表1?3为按本发明成分组成的实施例1-5与对比例6-8的化学成分、工艺参数和 性能结果。其中对比例6来自专利CN201110179963. 9,对比例7来自CN201210327206. 6， 对比例 8 来自 CN201210003018. 8。
[0044] 1.化学成分
[0045] 实施例1-5及对比例6-8的化学成分（wt%)如表1。
[0046] 表1化学成分（wt%)
【主权项】
1. 一种低成本X80管线用钢，其特征在于，化学组成成分的重量百分比为： CO.065%-0,085%, Mnl.0%-2. 0%, SiO.25%-〇,35%, CuO. 10%-〇,25%, NiO. 10%-〇,30%, CrO. 10%-0, 50%, NbO. 02%-〇, 04%, TiO. 005%-0, 03%, VO. 02%%-〇, 04%, AltO. 02-0. 06%, Ca彡0. 006%P彡0. 015%，S彡0. 003%，N彡0. 012%，余量为Fe和微量不可避免的杂质。
2. -种如权利要求1所述的一种低成本X80管线用钢的制造方法，工艺路线如下：备 料一转炉或电炉冶炼一炉外精炼一铸造一板坯再加热一控制轧制一控制冷却；其特征在 于，具体热轧工艺进行如下控制： 1) 板坯加热温度：1100-1200°C ; 2) 钢板生产过程中采用两阶段控制轧制技术，其中第一阶段轧制为再结晶区轧制， 再结晶区控制轧制的温度控制范围：900-1150°C ;非再结晶区控制轧制的温度控制范围： 700-950 0C ； 3) 终止轧制温度：700-800°C ; 4) 终止冷却温度：350-450°C ; 5) 冷却速度：10-25°C /s。
3. 根据权利要求2所述的一种低成本X80管线用钢的制造方法，其特征在于，采用两阶 段控制轧制，第一阶段至少三个道次在l〇〇〇°C以上完成，且单道次变形量不小于25%，第二 阶段至少有二个道次在780°C以下完成，该阶段的总累积变形量不小于60%。
【专利摘要】本发明公开一种低成本X80管线用钢及其制造方法，其组成成分的重量百分比为：C0.065%-0.085%，Mn1.0%-2.0%，Si0.25%-0.35%，Cu0.10%-0.25%，Ni0.10%-0.30%，Cr0.10%-0.50%，Nb0.02%-0.04%，Ti0.005%-0.03%，V0.02%%-0.04%，Alt0.02-0.06%，Ca≤0.006%P≤0.015%，S≤0.003%，N≤0.012%，余量为Fe和微量不可避免的杂质。热轧工艺进行如下控制：板坯加热温度：1100-1200℃；再结晶区轧制温度：900-1150℃；非再结晶区轧制温度：700-950℃；终止轧制温度：700-800℃；终止冷却温度：350-450℃，冷却速度：10-25℃/s，本发明的优点及效果在于：降低合金元素添加量，具有成本低、生产效率、产品的综合性能好等优点。
【IPC分类】C22C38-58, B21B37-74, C22C38-50
【公开号】CN104561825
【申请号】CN201310471192
【发明人】刘文月, 任毅, 张禄林, 张帅, 王爽, 高红
【申请人】鞍钢股份有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月10日