专利名称：一种低成本管件用钢x70钢板及其生产方法
技术领域：
本发明涉及到钢材，具体涉及到一种低成本管件用钢X70钢板及其生产方法。
背景技术：
我国区域能源资源赋存量与区域发展水平很不匹配，特别是东部沿海地域与中西 部地区的能源生产与能源消费存在着显著差异，西气东输工程已于2002年7月4日全线开 工兴建。预计两年之后，一条长距离大口径的天然气管道，将从新疆塔里木延伸到上海白鹤 镇，成为横贯中国的能源传输大动脉。“西气东输”管道主干线用钢近207万吨，总价值近 百亿元。但优质的管线用钢一直是我国冶金行业发展的一个“瓶颈”。目前，公知的X70级钢板生产难度大，生产周期长，一般装备水平差的企业很难生 产出成本低、质量高的管线钢。作为管件用钢X70，由于技术协议要求比管线钢要求稍低，因 此生产难道稍低，但是国内钢材生产该类钢板时合金添加量大，成本很高。
发明内容
针对上述问题，经过发明人摸索，获得了一种低成本管件用钢X70钢板及其生产 方法，从而完成了本发明。因此，本发明的目的在于提供一种厚度在12-25mm的管件用钢X70钢板。本发明的另一个目的在于提供这种钢板的生产方法。为达到上述目的，本发明采取的技术方案是厚度在16_25mm的管件用钢X70钢板 包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt%)C 0. 04 0. 08、Si 0. 20 0. 40、Mn 1. 50 1. 65、P 彡 0. 010、S 彡 0. 005、微合金 化元素(V+Nb+Ti+Mo+Ni) ^ 0. 40, Als ^ 0. 050，其它为 Fe 和残留元素。碳当量[Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15]彡0. 30。上述化学元素的作用分析如下C 是钢中最基础的强化元素，提高强度，但C影响钢的焊接性能和影响韧性。综合考 虑，碳的含量尽量控制的低一些。Si 是固溶强化元素，对提高钢板的强度有利。Mn 是固溶强化元素，对提高钢板的强度和韧性均有利。P:对焊接不利，且具有一定的冷脆性，在本钢种中属于有害元素，应控制的尽量 低。S:易形成MnS类夹杂物，具有一定的热脆性，在本钢种中属于有害元素，应控制的 尽量低。V、Nb、Ti 在钢中能够与C、N结合，形成微细碳化物或碳氮化物，能起细化晶粒和 弥散强化作用，从而达到有效提高钢材的强韧性的综合效果。Mo:适量的加入起到固溶强化的作用，能有效降低Y — α相变速率，抑制多边 形铁素体和珠光体形核，促进高密度位错亚结构的针状铁素体或微细结构超低碳贝氏体形3核，保证钢板高强度高韧性。Al 可以起到细化晶粒强化作用。Ni 一方面既强烈提高钢的强度，另方面又始终使铁的韧性保持极高的水平。其变 脆温度则极低。Ni的晶格常数与Y-铁相近，所以可成连续固溶体。这就有利于提高钢的 淬硬性，Ni可降低临界点并增加奥氏体的稳定性，所以其淬火温度可降低，淬透性好。所述管件用钢X70钢板厚度在12_40mm，Ceq < 0. 30。为达到上述目的，本发明采取的生产方法包括铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、 V D真空精炼、连续铸钢、加热、轧制、控冷、堆垛缓冷，在所述转炉冶炼中，出钢碳0.01 0. 03%，出钢P彡0. 012%, S彡0. 010% ；点吹次数不得大于2次，避免出钢过程下渣；在所述 LF精炼中，采取大渣量进行造渣，确保白渣成渣时间控制在15min以内，避免渣稀现象发 生；在所述真空精炼中，在彡67 下的保压时间按> 20min进行控制；在所述加热中，加热 炉的保温温度控制在1200°C 1220°C ；在所述轧制中，开轧温度1020°C 1120°C ；—阶段 终轧温度在950°C 1000°C，二阶段开轧温度在880 920°C，二阶段采取小压下轧制，以 确保原始板形，终轧温度800 860°C ；在所述控冷中，返红温度480 520°C，冷速控制在 15 20°C /s ；在所述缓冷中，入缓冷坑温度彡3000C ；堆冷时间彡24小时。通过合理的采取较低碳、低锰、多元复合微合金元素的化学成分设计，LF+VD工 艺来保证钢质的洁净度，达到各类夹杂物级别总和不超过3. 0，通过控轧控冷+正火处理使 钢的晶粒度达到11 12级，通过上述等措施的有效实施，成功地生产出了 16-25mm的管件 用钢X70钢板。对铁水预处理到钢板堆垛缓冷整改过程，制订了严格的工艺点控制标准，并严 格执行，产品的实物质量达到了 X70级水平，性能富余量较大，其中屈服富余量在80 lOOMpa，抗拉富余量在30 150Mpa，伸长率富余量为5 15%。
下面结合附图，对本发明做进一步阐述。图1是本发明TMCP轧制后的金相组织图(200X)。
具体实施例方式本发明采取的技术方案是厚度在16_25mm的管件用钢X70钢板包含如下质量百分 比的化学成分(单位，wt%)C 0. 04 0. 08、Si 0. 20 0. 40、Mn :1· 50 1. 65、P 彡 0. 010、S ^ 0. 005、微合金 化元素(V+Nb+Ti+Mo+Ni) ^ 0. 40, Als ^ 0. 050，其它为 Fe 和残留元素。碳当量[Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15]彡0. 30。本发明采取的生产方法包括铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、VD真空精炼、连 续铸钢、加热、TMCP轧制、控冷、堆垛缓冷，在所述转炉冶炼中，出钢碳0. 03 0. 04%,出钢 P彡0. 012%, S ( 0. 010% ；点吹次数不得大于2次，避免出钢过程下渣；在所述LF精炼中， 采取大渣量进行造渣，确保白渣成渣时间控制在15min以内，避免渣稀现象发生；在所述真 空精炼中，在< 67 下的保压时间按> 20min进行控制；在所述加热中，加热炉的保温温 度控制在1200°C 1220°C ；在所述轧制中，开轧温度1020°C 1120°C ；—阶段终轧温度在4950°C 1000°C，二阶段开轧温度在880 920°C，二阶段采取小压下轧制，以确保原始板 形，终轧温度800 860°C;在所述控冷中，返红温度480 550°C，冷速控制在15 25°C / s ；在所述缓冷中，入缓冷坑温度> 3000C ；堆冷时间> 24小时。实施例1通过铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、VD真空精炼、连续铸钢、加热、TMCP轧制、控冷、堆 垛缓冷工艺，获得如表1所述化学成分的Q550D(E)成品钢板，其中各工艺参数及力学性能 见下表4、5。表1实施例1钢化学成分实施例2通过铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、VD真空精炼、连续铸钢、加热、TMCP轧制、控冷、堆 垛缓冷工艺，获得如表1所述化学成分的Q550D(E)成品钢板，其中各工艺参数及力学性能 见下表4、5。 表2实施例2钢的化学成分实施例3通过铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、VD真空精炼、连续铸钢、加热、TMCP轧制、控冷、堆 垛缓冷工艺，获得如表1所述化学成分的Q550D(E)成品钢板，其中各工艺参数及力学性能 见下表4、5。 表3实施例3钢的化学成分
权利要求
1.一种低成本管件用钢X70钢板，该钢板包含如下质量百分比的化学成分(单位， wt%)C 0. 04 0. 08、Si 0. 20 0. 40、Mn :1. 50 1. 65、P 彡 0. 010、S 彡 0. 005、微合金化元素(V+Nb+Ti+Mo+Ni) ^ 0. 40、Als ^ 0. 050，其它为 Fe 和残留元素。
2.一种如权利要求1所述低成本管件用钢X70钢板的生产方法，该方法包括铁水预 处理、转炉冶炼、LF精炼、V D真空精炼、连续铸钢、加热、轧制、控冷、堆垛缓冷；其特征在 于在所述转炉冶炼中，出钢碳0. 01 0. 03%,出钢P彡0. 012%，S彡0. 010% ；点吹次数不 得大于2次，避免出钢过程下渣；在所述LF精炼中，采取大渣量进行造渣，确保白渣成渣 时间控制在15min以内，避免渣稀现象发生；在所述真空精炼中，在彡67 下的保压时间 按> 20min进行控制；在所述加热中，加热炉的保温温度控制在1200°C 1220°C ；在所述 轧制中，开轧温度1020°C 1120°C ； —阶段终轧温度在950°C 1000°C，二阶段开轧温度 在880 920°C，二阶段采取小压下轧制，以确保原始板形，终轧温度800 860°C ；在所述 控冷中，返红温度480 520°C，冷速控制在15 20°C /s ；在所述缓冷中，入缓冷坑温度 彡3000C ；堆冷时间彡24小时。
全文摘要
本发明公开了一种低成本管件用钢X70钢板及其生产方法，该钢板包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt%)C0.04～0.08、Si0.20～0.40、Mn1.50～1.65、P≤0.010、S≤0.005、微合金化元素(V+Nb+Ti+Mo+Ni)≤0.40、Als≤0.050，其它为Fe和残留元素。本发明采取的生产方法包括铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、ＶＤ真空精炼、连续铸钢、加热、轧制、控冷、堆垛缓冷；通过合理的采取较低碳﹑低锰﹑多元复合微合金元素的化学成分设计，LF+VD工艺来保证钢质的洁净度，达到各类夹杂物级别总和不超过3.0，通过控轧控冷+正火处理使钢的晶粒度达到11～12级，通过上述等措施的有效实施，成功地生产出了16-25mm的管件用钢X70钢板。
文档编号C22C33/04GK102041433SQ20101059765
公开日2011年5月4日 申请日期2010年12月21日 优先权日2010年12月21日
发明者于飒, 崔冠军, 张立新, 徐璠, 朱书成, 李亮, 李忠波, 王嘎, 袁永旗, 许少普, 贾涛, 高照海 申请人:南阳汉冶特钢有限公司