X65管线钢及其生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于热连乳板带生产技术领域，特别是涉及一种X65管线钢及其生产方 法。
【背景技术】
[0002] 在铁路、公路、航空、水运和管道5种运输方式中，管道运输是一种经济、安全不间 断的运输方式，用管道输送石油天然气具有高效、经济、安全、无污染的特点，是输送油气最 有效的工具。随着管道工程的飞速发展，带动了管线钢生产的迅速发展，管线钢综合性能要 求高，要求具有强度高，韧性高，韧脆转变温度低、焊接性能好等。
[0003] 石油、天然气输送管线分为长输管线和油田内部的集输管线两部分。长输管线为 了提高输送效率，主干线输送压力较高，要求选用较高强度级别的钢种，如X70、X80级别； 集输管线、支线和一些输量较小的管线输送压力较低，一般选用强度较低的钢种，X65级别 管线钢是支线工程常用的钢种。
[0004] 为了保证X65管线钢的强韧性，国内外X65级别管线钢均采用微合金化的技 术路线，如专利CN101928883A公开的一种X65管线钢及其生产方法中，其化学成分：C : 0. 055-0. 09 %, Si ：0. 15-0. 35 %, Mn ：1. 50-1. 65 %, P ： ^ 0. 020 %, S ： ^ 0. 005 %, Nb ： 0? 040-0. 055%，V :0? 040-0. 070%，Ti :0? 010-0. 025%，Als :0? 005-0. 060%。其化学成分 中Nb含量高，其合金成分较高。同时，该专利是在双机架紧凑是炉卷乳制上生产，其经过 粗乳后的钢坯延时40-60秒，使粗乳钢坯温度低于900°C在进行3道次连续精乳，终乳温度 790-830 °C，该发明不适合热连乳生产。
[0005] 申请号200710028175. 3公开的一种低成本生产X65管线钢的方法中，其化 学成分：C :0? 046-0. 60 %，Si :0? 15-0. 30 %，Mn :1. 40-1. 60 %，P :0? 006-0. 015 %，S : 0? 001-0. 008%，Nb :0? 045-0. 050%，Ti :0? 015-0. 025%，该发明碳含量低，采用中碳合金 进行合金化，其碳含量将超标，只能采用低碳合金进行合金化，同时其Nb含量较高，合金化 成本较高。加入一定量的Ti，采用Ti的析出强化保证其强度，但钛微合金钢对炼钢工艺要 求尚，氣含量和氧含量的波动将造成成品性能的波动。
[0006] 专利CN1811002A公开的酸性环境用X65管线钢及其制造方法中，其化学成分：C : 0. 02-0. 05%, Si ：0. 10-0. 50%, Mn ：1. 20-1. 50%, P ：0. 004-0. 012%, S ：^ 0. 002%, Nb ： 0? 05-0. 07%，Ti :0? 005-0. 025%，Mo :0? 050-0. 195%，加入一定量的 Cu 和 Ni，该发明生产 的X65管线钢主要用于酸性环境，同时其Nb含量较高，生产成本高。
【发明内容】
[0007] 本发明所要解决的技术问题是提供一种成本低，乳制工艺简单的X65管线钢。
[0008] 本发明的技术方案：X65管线钢，其化学成分按重量百分比组成为：C: 0. 065-0. 10 %, Si ：0. 10-0. 30 %, Mn ：1. 40-1. 60 %, P ： ^ 0. 020 %, S ： ^ 0. 010 %, Nb ： 0? 030-0. 039%，V :0? 06-0. 08%，Ti :0? 008-0. 020%，其余为 Fe 和不可避免的杂质。
[0009] 优选的方案是：C :0? 065-0. 90 %，Si :0? 15-0. 25 %，Mn :1. 45-1. 55 %，P : 彡 0? 018%，S :彡 0? 006%，Nb :0? 035-0. 038%，V :0? 06-0. 08%，Ti :0? 011-0. 018%，其余 为Fe和不可避免的杂质。
[0010] 本发明X65管线钢的生产工艺为热连乳生产工艺：铁水脱硫一转炉冶炼复合吹炼 -脱氧、合金化及高碱度精练渣脱硫一炉后小平台补喂A1线、Ti微合金化一喂钙线一连铸 -板还加热一尚压水除鳞一粗乳一精乳一层流冷却一卷取一包装入库。
[0011] 具体来说，包括以下步骤：
[0012] 1)制备板坯：按照上述重量百分比连铸得到板坯；
[0013] 2)板坯粗乳：步骤1)得到的板坯加热到1185~1220°C后经粗乳得到中间还，既 保证Nb、V的充分固溶，又防止奥氏体晶粒的异常长大；板坯粗乳采用5道次或7道次乳制， 每道次变形量必须多20%，保证奥氏体再结晶，细化奥氏体晶粒。
[0014] 3)精乳：将步骤2)所得中间坯经精乳机组精乳，精乳入口温度控制在960~ 1000°C (优选975~995°C )，终乳温度范围为810~880°C (优选830~865°C )，保证未 再结晶区变形量，增加相变形核核心，细化铁素体晶粒；
[0015] 4)卷取：以10-40 °C /秒（优选19~30 °C /秒）的冷却速度冷却到560 °C~ 630 °C (优选 570 ~600 °C )卷取。
[0016] 本发明的有益效果是：本发明提供的X65管线钢成本低，乳制工艺简单，具有力学 性能稳定，强韧性匹配良好和焊接性能优良的特点，可在普通热连乳生产线上生产。其屈服 强度480~540MPa，抗拉强度600~660MPa，-20°C的冲击功彡180J。
[0017] 以下通过【具体实施方式】对本发明作进一步的详细描述，但并不限制本发明，本领 域技术人员根据本发明作出各种改变和替换，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明 所附权利要求的范围。
【具体实施方式】
[0018] 本发明的生产工艺流程为：铁水脱硫一转炉冶炼复合吹炼一脱氧、合金化及高碱 度精练渣脱硫一炉后小平台补喂A1线、Ti微合金化一喂钙线一连铸一板坯加热一高压水 除鳞一粗乳一精乳一层流冷却一卷取一包装入库。
[0019] X65管线钢，通过常规转炉冶炼、连铸后，成品钢的化学成分为：C :0. 065-0. 10%， Si ：0. 10-0. 30%, Mn ：1. 40-1. 60%, P 0. 020%, S 0. 010%, Nb ：0. 030-0. 039%, V ： 0. 06-0. 08%，Ti :0. 008-0. 020%，其余为Fe和不可避免的杂质。
[0020] 优选的方案是：C :0? 065-0. 90 %，Si :0? 15-0. 25 %，Mn :1. 45-1. 55 %，P : 彡 0.018%，S :彡 0.0060%，Nb :0.035-0.038%，V :0.06-0.08%，Ti :0.011-0.018%，其余 为Fe和不可避免的杂质。
[0021] 本发明管线钢的生产工艺为热连乳生产工艺包括如下步骤：
[0022] 1)制备板坯：按照上述重量百分比连铸得到板坯；
[0023] 2)板坯粗乳：步骤1)得到的板坯加热温度为1185~1220°C保温，粗乳得到中间 坯，既保证Nb、V的充分固溶，又防止奥氏体晶粒的异常长大；根据成品厚度的不同，200~ 250mm厚的板坯经过5道次~7道次乳制，每道次变形量必须多20%。
[0024] 3)精乳：将步骤3)所得中间坯经精乳机组精乳，精乳入口温度控制960~ 1000°C，终乳温度范围为810~880°C。
[0025] 4)卷取：精乳后以10-40°C /秒的冷却速度冷却到560°C~630°C卷取。
[0026] 作为本发明优选的方案，步骤3)的精乳入口温度控制975~995°C，终乳温度范围 为 830 ~865。(：。
[0027] 作为本发明优选的方案，步骤4)冷却是在精乳后以19-30°C /秒的冷却速度冷却 至lj 570°C ~600°C 卷取。
[0028] 下面是本发明的10个实施例，表1是本发明的10个实施例的化学成分，表2是热 乳工艺控制值，表3是钢卷的力学性能。
[0029] 表1实施例的化学成分
[0030]
[0031 ] 表2实施例的热乳工艺控制值
[0032]
[0033] 表3实施例的钢卷的力学性能
[0034]
【主权项】
1. X65管线钢，其特征在于其化学成分按重量百分比为：C :0. 065-0. 10 %，Si : 0. 10-0. 30 %, Mn ：1, 40-1. 60 %, P ： ^ 0. 020 %, S ： ^ 0. 010 %, Nb ：0. 030-0. 039 %, V ： 0. 06-0. 08%，Ti :0. 008-0. 020%，其余为Fe和不可避免的杂质。2. 根据权利要求1所述的X65管线钢，其特征在于其化学成分按重量百分比为：C : 0. 065-0. 90 %, Si ：0. 15-0. 25 %, Mn ：1, 45-1. 55 %, P ： ^ 0. 018 %, S ： ^ 0. 006 %, Nb ： 0? 035-0. 038%，V :0? 06-0. 08%，Ti :0? 011-0. 018%，其余为 Fe 和不可避免的杂质。3. 根据权利要求1或2所述的X65管线钢，其特征在于：所述X65管线钢是经过热连 乳生产工艺得到，其生产工艺由以下步骤完成： 1) 制备板坯：按照权利要求1或2所述的重量百分比经冶炼、连铸得到板坯； 2) 板坯粗乳：步骤1)得到的板坯加热到1185~1220°C后经粗乳得到中间坯； 3) 精乳：将步骤2)所得中间坯经精乳机组精乳，精乳入口温度控制在960~1000°C， 终乳温度范围为830~870 °C ; 4) 冷却：以10-40°C /秒的冷却速度冷却到560°C~630°C卷取。4. 根据权利要求3所述的X65管线钢，其特征在于：步骤2)板坯粗乳采用5道次或7 道次乳制，每道次变形量必须多20%。5. 根据权利要求3所述的X65管线钢，其特征在于：步骤3)的精乳入口温度控制 975~995 °C，终乳温度范围为830~865 °C。6. 根据权利要求3所述的X60管线钢，其特征在于：步骤4)冷却是在精乳后以19~ 30°C /秒的冷却速度冷却到570°C~600°C卷取。 7. X65管线钢的生产方法，其特征在于：由以下步骤完成： 1) 制备板坯：按照下列重量百分比的成分进行冶炼、连铸得到板坯； C ：0. 065-0. 10%, Si ：0. 10-0. 30%, Mn ：1, 40-1. 60%, P 0. 020%, S 0. 010%, Nb :0. 030-0. 039%，V :0. 06-0. 08%，Ti :0. 008-0. 020%，其余为 Fe 和不可避免的杂质； 2) 板坯粗乳：步骤1)得到的板坯加热到1185~1220°C后经粗乳得到中间坯； 3) 精乳：将步骤2)所得中间坯经精乳机组精乳，精乳入口温度控制在960~1000°C， 终乳温度范围为830~870 °C ; 4) 卷取：以10_40°C /秒的冷却速度冷却到560°C~630°C卷取。8. 根据权利要求7所述的X65管线钢的生产方法，其特征在于：步骤2)板坯粗乳采用 5道次或7道次乳制，每道次变形量必须多20%。9. 根据权利要求7所述的X65管线钢的生产方法，其特征在于：步骤3)的精乳入口温 度控制975~995 °C，终乳温度范围为830~865 °C。10. 根据权利要求7所述的X65管线钢的生产方法，其特征在于：步骤4)冷却是在精 乳后以19~30°C /秒的冷却速度冷却到570°C~600°C卷取。
【专利摘要】本发明属于热连轧板带生产技术领域，特别是涉及一种X65管线钢及其生产方法。本发明解决技术问题所采用的技术方案是：X65管线钢，其化学成分按重量百分比组成为：C：0.065-0.10％，Si：0.10-0.30％，Mn：1.40-1.60％，P：≤0.020％，S：≤0.010％，Nb：0.030-0.039％，V：0.06-0.08％，Ti：0.008-0.020％，其余为Fe和不可避免的杂质。本发明具有成本相对较低，且轧制工艺简单，操作性强的特点。其生产的X65管线钢的屈服强度480～540MPa，抗拉强度600～660MPa，-20℃的冲击功≥180J。
【IPC分类】C21D8/02, C22C38/14, B21B37/74
【公开号】CN105063483
【申请号】CN201510536658
【发明人】张开华, 叶晓瑜, 王羿, 熊雪刚, 龚慧, 李卫平
【申请人】攀钢集团西昌钢钒有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月27日