专利名称：一种含稀土Ce元素的X65管线钢及轧制方法
技术领域：
本发明涉及一种含有稀土 Ce元素的X65管线钢及轧制方法，属于钢铁冶金及成型技术领域。
背景技术：
目前我国管线钢钢板或钢带的生产上艺主要有中厚板机组、常规半连续热连轧、 炉卷机组、CSP连铸连轧。前三种工艺属于传统生产工艺，在轧制坯料上较CSP工艺存在生产优势，而且在生产工艺上更容易实现控制。国内外在中厚板机组、常规半连续热连轧、炉卷机组上开发管线钢的生产工艺相对比较成熟，但较用CSP工艺生产同级别的钢种存在成本高、生产周期长等不足。为了降低钢的生产成本及生产周期，在短流程CSP生产线上开发高附加值管线钢已成为一个新的发展趋势。由于CSP生产工艺与传统工艺相比存在压缩比相对不够等不足之处，铸态组织晶粒比较粗大，因此在CSP生产线上开发高级别管线钢存在一定困难。目前，国内CSP生产工艺所开发的最高级别管线钢为)(65，开发更高级别的管线钢还未见报道。在以上技术背景下，基于内蒙古科技引导项目“稀土功能材料及合金制品开发”(项目编号20071991)的支持，在CSP工艺条件下，针对X65管线钢的化学成分基础上加入一定量的稀土 Ce元素并采取低温大变形轧制工艺，通过多道次应变积累实现动态再结晶，最终得到超细晶粒管线钢。
发明内容
本发明的目的是在CSP工艺条件下，为生产超细组织晶粒的管线钢提供一种生产方法。技术解决方案通过在X65管线钢中加入质量百分比为0.02% 0.03%的单一稀土 Ce元素，在低温轧制变形条件下，实现X65管线钢组织晶粒的超细化，为生产更高级别管线钢提供生产依据。本发明的技术方案是这样实现的本发明提供的稀土 X65管线钢，其化学成分按质量百分数为C :0. 05 0. 07%, Si 0. 2 0. 5%，Mn :1. 40 1. 60%, P 彡 0. 03，S 彡 0. 007，Al :0. 010 0. 030%, Nb 0. 02 0. 04% Ce :0. 02 0. 03%，其余为基体！^和无法检测的微量杂质元素。本发明采用上述化学成分且厚度为60 70mm的钢坯，在CSP生产工艺下通过低温热轧及两阶段快速冷却工艺生产厚度为8 12mm钢板。本发明稀土 X65管线钢热轧钢板为针状铁素体和MA岛显微组织，组织晶粒尺寸细化到4 5 μ m。具体轧制流程按以下步骤进行(1)将钢坯加热到1100 1150°C，保温0. 5 1小时。(2)保温后进行热轧，控制开轧温度为950 1000°C。
(3)第二道次开轧温度控制在920 950°C，终轧温度控制在830 880°C。(4)轧后进行两段式控制冷却，第一段冷却速度20 30°C /S，冷却后的温度 600 680°C，第二段冷却速度5 15°C /S，终冷温度为20 30°C。轧后在钢板横断面的四分之一处取样，通过QUANTA 400环境扫描电子显微镜对末道次变形后试样进行显微组织观察，利用Image-Tool软件测算出稀土 X65管线钢平均组织晶粒尺寸。
图1为加稀土 Ce的)(65管线钢显微组织照片；图2为不加稀土 Ce的)(65管线钢显微组织照片。
具体实施例方式以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。实施例1在冶炼时，添加质量百分比为0. 30%纯稀土 Ce，X65稀土管线钢坯料的化学成分如表1所示。依据CSP轧制工艺，具体轧制工艺为(1)加热段，以20°C /s的加热速度加热到1100°C后保温45分。(2)初轧段，以5°C /s冷速从1100°C降至990°C，以5S-1变形速率压下50%变形量。(3)精轧段，以5°C /s冷速降至940°C以5S—1变形速率压下25%变形量，以10°C / s冷速降至920°C，以5S—1变形速率压下30%变形量，以10°C /s冷速降至890°C，以5S—1变形速率压下25%变形量，以15°C /s冷速降至860°C，以5S—1变形速率压下35%变形量。(4)冷却段，以20°C /S冷却速度，冷却到650°C，再以10°C /S冷却速度冷却到室
ilm O表1稀土 X65钢化学成分(质量百分数％ )
权利要求
1.一种含稀土稀土 Ce元素的X65管线钢，其特征在于化学成分按质量百分数为C: 0. 05 0. 07%,Si 0. 2 0. 5%,Mn :1. 40 1. 60%,P 彡 0. 03,S 彡 0. 007,Al :0. 010 0. 030%, Nb 0. 02 0. 04% Ce :0. 02 0. 03%，其余为基体!^e和无法检测的微量杂质元ο
2.如权利要求1所述特征的一种含稀土Ce元素的X65管线钢的轧制方法，其特征在于工艺步骤及工艺参数为(1)将定尺后的连铸坯直接加热到1100 1150°C，均热0.5 1小时；(2)均热后进行热轧，控制开轧温度为950 1000°C；(3)第二道次开轧温度控制在920 950°C，终轧温度控制在830 880°C；(4)轧后进行两段式控制冷却，第一段冷却速度10 20°C/S，冷却后的温度600 680°C，第二段冷却速度5 15°C /S，终冷温度为20 30°C。
全文摘要
一种含稀土稀土Ce元素的X65管线钢，属于钢铁冶金及成型技术领域。采用厚度为60～70mm的钢坯，在CSP生产工艺下通过低温热轧及两阶段快速冷却工艺生产厚度为8～12mm钢板。通过加入质量百分比为0.02％～0.03％的单一稀土Ce元素，在低温轧制变形条件下，实现X65管线钢组织晶粒的超细化，热轧工艺流程为(1)将定尺后的连铸坯直接加热到1100～1150℃，均热0.5～1小时；(2)控制开轧温度为950～1000℃；(3)第二道次开轧温度控制在920～950℃，终轧温度830～880℃；(4)轧后进行两段式控制冷却，第一段冷却速度10～20℃/S，冷却后的温度600～680℃，第二段冷却速度5～15℃/S，终冷温度为20～30℃。X65管线钢热轧钢板为针状铁素体和MA岛显微组织，组织晶粒尺寸4～5μm。
文档编号C21D8/10GK102418035SQ201110393349
公开日2012年4月18日 申请日期2011年12月2日 优先权日2011年12月2日
发明者任慧平, 余泽金, 金自力 申请人:内蒙古包钢钢联股份有限公司, 内蒙古科技大学