X80管线钢卷板的热轧工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于热轧工艺领域，尤其涉及一种X80管线钢卷板的热轧工艺。
【背景技术】
[0002] 随着石油、天然气工业的发展，管线钢的需求量日益增大，其开采区一般在偏远地 区，环境恶劣，长距离运输过程中地貌结构复杂，服役条件日益恶化。同时，为了降低管道工 程的造价，长距离管线向高压、大口径发展。因此目前管线钢正朝着厚规格、高钢级、高强韧 性的方向发展。
[0003] DWTT (drop weight tear test，落锤撕裂试验）性能是输气管线钢质量要求的一 个重要和必备的指标。这是由于随着厚度的增加，高钢级管线钢的CVN(Charpy V-notched Impact test，V型缺口冲击试验）性能与塑性裂纹扩展的相关性已经不再明显，而采用全 厚度的DWTT性能评价方式能够更真实、更准确地反应材料的断裂韧性。但DWTT性能对钢卷 厚度十分敏感，研宄表明，对于X80管线钢，当厚度超过15_时，低温DWTT性能变得极不稳 定。特别是对于热连轧钢卷的生产，其中间坯在精轧入口的厚度限制通常只有58~60_， 奥氏体变形不足难以达到足够的晶粒细化效果。
[0004] 目前，针对管线钢提高DWTT性能的热轧工艺仅仅能针对厚度小于20mm的卷板生 产，而现有技术用于生产厚度多20mm的X80管线钢卷板时，仍然会存在DWTT性能稳定性较 差的问题。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种X80管线钢卷板的热轧工艺，解决现有技术中生产厚 度多20mm的X80管线钢卷板时DWTT性能稳定性较差的问题。
[0006] 本发明所提供的管线钢卷板的热轧工艺，经过板坯加热步骤、粗轧步骤、精轧步 骤、乳后冷却步骤和卷取步骤，所述粗轧步骤中：进行5~8道次粗轧，其中，倒数第二道 次的轧制温度< 980°C，所述倒数第二道次的压下量彡20%，末道次的轧制温度< 950°C， 所述末道次的压下量多23% ;所述精轧步骤中：精轧入口温度< 920°C，精轧累计压下量 彡62%，精轧终轧温度为Ar3+0~30°C，其中，所述Ar3为相变温度；所述轧后冷却步骤 中：经过超快冷系统进行超快冷却，其中，超快冷终冷温度为480~560°C，平均冷却速度 ^ 40〇C /s〇
[0007] 优选的，所述卷取步骤中：卷取温度为200~400 °C。
[0008] 优选的，所述粗轧步骤中：采用双机架轧机，共进行5~8道次粗轧。
[0009] 优选的，所述粗轧步骤后形成的中间坯的厚度为58~60mm。
[0010] 本发明的技术方案从粗轧步骤、精轧步骤和冷却步骤的细节控制出发进行热轧工 艺的改进，从而围绕奥氏体组织的细化与变形开展，同时细化室温铁素体组织，实现了在保 证钢卷强度的同时有效提高DWTT断裂韧性。从而通过本发明所提供的热轧工艺能够在厚 度规格提高的情况下仍然能保持良好的DWTT性能，进而应用本发明所提供的热轧工艺能 生产出更厚规格的热轧钢板卷。
【附图说明】
[0011] 图1为本发明实施例2中的热轧工艺生产出的X80管线钢卷板的奥氏体组织；
[0012] 图2为现有热轧工艺生产出的X80管线钢卷板的奥氏体组织。
【具体实施方式】
[0013] 本发明实施例提供了一种X80管线钢卷板的热轧工艺，解决了现有技术中生产厚 度彡20mm的X80管线钢卷板时DWTT性能稳定性较差的问题，总的思路如下：
[0014] 本发明的技术方案从粗轧步骤、精轧步骤和冷却步骤的细节控制出发进行热轧工 艺的改进，从而围绕奥氏体组织的细化与变形开展，同时细化室温铁素体组织，实现了在保 证钢卷强度的同时有效提高DWTT断裂韧性。从而通过本发明所提供的热轧工艺能够在厚 度规格提高的情况下仍然能保持良好的DWTT性能，进而应用本发明所提供的热轧工艺能 生产出更厚规格的热轧板卷。
[0015] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员 在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0016] 本发明所提供的管线钢卷板的热轧工艺，包括如下步骤：
[0017] A、板坯加热步骤：在保证微合金元素充分固溶的情况下控制奥氏体晶粒尺寸，具 体实施过程中，板坯加热步骤的具体参数可以参考现有技术，为了说明书的简洁，本文不进 行赘述。
[0018] B、粗轧步骤：为了完成奥氏体充分的再结晶并增加变形的渗透效果，本发明实施 例进行5~8道次粗轧。由于奥氏体在粗轧在温度较低、坯厚较薄时形变的渗透效果更好， 本发明实施例的技术方案在于改进最后两道次的变形工艺。具体而言，倒数第二道次的轧 制温度< 980°C，倒数第二道次的压下量多20%，末道次的轧制温度< 950°C，末道次的压 下量彡23%。
[0019] C、精轧步骤：精轧入口温度< 920°C，精轧累计压下量彡62%，精轧终轧温度为 Ar3+0~30°C，其中，Ar3为相变温度。优选的，粗轧步骤后形成的中间坯的厚度为58~ 60mm。通过该精轧步骤提高了奥氏体的压扁程度，尽可能的增加了精轧压缩比。
[0020] D、轧后冷却步骤；经过超快冷系统进行超快冷却，其中，超快冷终冷温度为480~ 560°C，平均冷却速度多40°C /s。从而弥补了轧制中奥氏体形变与细化的不足，充分细化了 铁素体组织，并充分利用超快冷速细化了组织中的M岛等硬相组织。
[0021] E、卷取步骤：卷取温度为200~400°C。
[0022] 优选的，在具体实施过程中采用双机架轧机进行粗轧步骤，一共进行5~8道次粗 车L
[0023] 下面提供X80钢级的管线钢卷板的热轧工艺具体的实施例，但是不用于限制本发 明，本领域技术人员还可以根据本发明技术方案得出其他实施例。
[0024] 实施例1 :
[0025] 钢I :碳含量为0.055%，铌含量为0.08%，钼含量为0. 15%，铜镍含量分别为 0. 12%，以及还包括其他合金元素。
[0026] 热轧工艺包括如下步骤：
[0027] A、板坯加热步骤：在保证微合金元素充分固溶的情况下控制奥氏体晶粒尺寸：将 板坯装入加热炉中加热，均热时间为50min，加热温度到1190°C。
[0028] B、粗轧工艺：将经过A步骤加热的板坯送入双机架轧机进行粗轧，一粗轧的道次 数为3道次，二粗轧的道次数为5道次。其中，二粗轧的第四道次（即R2-4)的压下量为 21%，变形温度为970°0;粗轧末道次〇?2-5)的压下量为23%，变形温度为930°〇。
[0029] C、精轧步骤：精轧入口温度为920°C，送入精轧入口的中间坯的厚度为58mm，累计 压下量为63%，终轧温度810°C，其中，相变温度Ar3温度约为780°C。
[0030] D、轧后冷却步骤：超快冷终冷温度为520°C，平均冷却速度彡40°C /s。
[0031] E、卷取步骤：卷取温度为200~400°C。
[0032] 本实施例1生产出的产品为厚度21. 4的X80管线钢卷板，该21. 4X80管线钢卷板 的DWTT性能见表1中钢1。
[0033] 实施例2 :
[0034] 钢2 :碳含量为0.05%，铌含量为0. 075%，钼含量为0. 15%，铜镍含量分别为 0. 15%，以及其他合金元素。
[0035] 热轧工艺包括如下步骤：
[0036] A、板坯加热步骤：在保证微合金元素充分固溶的情况下控制奥氏体晶粒尺寸：将 板坯装入加热炉中加热，均热时间为50min，加热温度到1195°C。
[0037] B、粗轧步骤：将经过A步骤加热的板坯送入双机架轧机进行粗轧，一粗轧的道次 数为3道次，二粗轧的道次数为5道次。其中，二粗轧的第四道次（即R2-4)的压下量为 22%，乳制温度为970°C ;二粗轧的第五道次（即R2-5,末道次），的压下量为24%，乳制温 度为930°C。
[0038] C、精轧步骤：精轧入口温度为920°C，精轧入口的中间坯厚度为58mm，精轧累计压 下量为62%，终轧温度为810°C，其中，相变温度Ar3约为780°C。
[0039] D、轧后冷却步骤，超快冷终冷温度为500°C，平均冷却速度彡40°C /s。
[0040] E、卷取步骤：卷取温度为200~400 °C。
[0041] 本实施例2生产出的产品为厚度22mm的X80管线钢卷板，该22mm X80管线钢卷 板的DWTT性能见表1中钢2。
[0042] 表1、本发明与现有工艺生产出的产品的DWTT性能对比。
[0043]
【主权项】
1. 一种X80管线钢卷板的热轧工艺，经过板坯加热步骤、粗轧步骤、精轧步骤、乳后冷 却步骤和卷取步骤，其特征在于， 所述粗轧步骤中：进行5~8道次粗轧，其中，倒数第二道次的轧制温度< 980°C，所述 倒数第二道次的压下量多20%，末道次的轧制温度< 950°C，所述末道次的压下量多23% ; 所述精轧步骤中：精轧入口温度< 920°C，精轧累计压下量多62%，精轧终轧温度为Ar3+0~30 °C，其中，所述Ar3为相变温度； 所述轧后冷却步骤中：经过超快冷系统进行超快冷却，其中，超快冷终冷温度为480~ 560°C，平均冷却速度彡40°C/s。
2. 如权利要求1所述的热轧工艺，其特征在于，所述卷取步骤中：卷取温度为200~ 400。。。
3. 如权利要求1所述的热轧工艺，其特征在于，所述粗轧步骤中：采用双机架轧机，共 进行5~8道次粗乳。
4. 如权利要求1所述的热轧工艺，其特征在于，所述粗轧步骤后形成的中间坯的厚度 为 58 ~60mm。
【专利摘要】本发明公开了一种X80管线钢卷板的热轧工艺，解决了现有技术中生产厚度≥20mm的X80管线钢卷板时DWTT性能稳定性较差的问题。该热轧工艺包括：经过板坯加热步骤、粗轧步骤、精轧步骤、轧后冷却步骤和卷取步骤，所述粗轧步骤中：进行5～8道次粗轧，其中，倒数第二道次的轧制温度≤980℃，所述倒数第二道次的压下量≥20％，末道次的轧制温度≤950℃，所述末道次的压下量≥23％；所述精轧步骤中：精轧入口温度≤920℃，精轧累计压下量≥62％，精轧终轧温度为Ar3+0～30℃，其中，所述Ar3为相变温度；所述轧后冷却步骤中：经过超快冷系统进行超快冷却，其中，超快冷终冷温度为480～560℃，平均冷却速度≥40℃/s，卷取温度为200～400℃。实现了在保证钢卷强度的同时有效提高了DWTT断裂韧性。
【IPC分类】C21D8-02
【公开号】CN104726665
【申请号】CN201510157835
【发明人】牛涛, 吴新朗, 李明, 李飞, 武军宽, 陈斌, 江潇, 刘锟, 缪成亮, 王学强, 姜永文, 于晨, 徐伟, 张彩霞, 安成钢
【申请人】首钢总公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年4月3日