专利名称：一种热轧抗大变形管线钢及其制备方法
技术领域：
本发明属于钢铁材料制造领域，涉及一种管线钢，具体地说是一种热轧抗大变形 管线钢及其制备方法。
背景技术：
高压输送石油及天然气要求管线钢具有高强度，从而减小钢管的厚度，同时需要 高韧性及良好的成形性、焊接性能、抗氢致裂纹及抗应力腐蚀开裂性能。由于油气输送管道 不断向永久冻土或地震区域延伸，管线钢在地震或地质灾害引起各种地层运动时应具有较 高抗大变形能力。抗大变形管线钢应具有高的应变硬化指数，应力-应变曲线无屈服平台， 均勻变形伸长率大等特点。高性能管线钢的组织经历了铁素体-珠光体型、针状铁素体型、粒状贝氏体型和 下贝氏体型等类型组织的转变。双相钢具有较高应变硬化能力和优良可变形性，通过控制 铁素体_贝氏体/马氏体组织的比例及分布得到的双相钢具有良好的强韧性和变形性能， 在抗大变形管线钢中具有广阔的应用前景。双相钢由于其独特的组织特征，与相似强度的 低合金钢相比，具有高抗拉强度、低屈服强度、高伸长率等特性，因此，能满足抗大变形要 求。申请号为200510047979. 9的专利申请提供了一种低Si低Mn含Nb、Ti细晶热轧 双相钢及其生产工艺。该专利中精轧开始温度为93(T960°C、终轧温度为79(T840°C，水冷 冷却速度大于40°C，得到的产品为汽车用钢。申请号为200910088965. X的专利申请提供了一种热轧铁素体贝氏体双相钢及其 生产方法。该专利中含0.4(Γ0. 60% Si，采用水冷+空冷+水冷的方式，得到的产品为汽车 车轮用钢。
发明内容
为了得到性能优良的抗大变形管线钢，本发明的目的是提供一种热轧抗大变形管 线钢及其制备方法，该制备方法成本低廉；得到的热轧抗大变形管线钢具有较高的应变硬 化指数、较大的均勻延伸率和较低的屈强比，因而具有比普通管线钢更高的抗变形能力。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的一种热轧抗大变形管线钢，其特征在于该热轧抗大变形管线钢的组分及质量百 分比为C 彡 0. 12%, Si 彡 0. 35%, Mn ^ 2. 0%, P ^ 0. 02%, S^O. 01%, Nb ^ 0. 11%, V ^ 0. 08 %, Ti ^ 0. 05 %, Al ^ 0. 06 %, N ^ 0. 012 %, Cu ^ 0. 50 %, Cr ^ 0. 60 %, Mo ^ 0. 50%, Ni ^ 0. 60%, B ^ 0. 005%, Ca ^ 0. 01%，余量为 Fe 和不可避免的杂质。本发明中，钢中第一相为铁素体，第二相为贝氏体、马氏体、MA岛、退化珠光体或其 任意组合；第一相体积百分数为30、0%，第二相体积百分数为7(Γ20%。铁素体晶粒平均 直径小于7 μ m，最大晶粒直径小于15 μ m ；铁素体上有l(Tl50nm的析出物。所述热轧抗大变形管线钢的抗拉强度彡600MPa ；屈强比小于0. 80，均勻变形伸长率大于10%。一种所述的热轧抗大变形管线钢的制备方法，其特征在于该制备方法中热轧工艺 为粗轧终了温度为100(Tl 100°C，精轧开始温度为89(T920°C，终轧温度为80(T85(TC ；粗 轧厚度方向压下率为45飞5%;热轧后空冷至70(T74(TC，空冷驰豫时间为2(Tl00s ；空冷后 以3 15°C /s水冷至10(T30(TC，得到热轧抗大变形管线钢。又一种所述的热轧抗大变形管线钢的制备方法，其特征在于该制备方法中热轧工 艺为粗轧终了温度为100(Tl 100°C，精轧开始温度为82(T86(TC，终轧温度为74(T780°C， 粗轧厚度方向压下率为45飞5% ；热轧后以3 15°C /s水冷至10(T30(TC ；水冷冷却速度为 3^15°C /s，得到热轧抗大变形管线钢。本发明采用热轧工艺生产双相管线钢，由于双相钢具有较高的应变硬化指数、较 大的均勻伸长率和较低的屈强比，因而具有比普通管线钢更高的抗变形能力。本发明中含Si量低于0.35%，且采用空冷+水冷方式，水冷冷却速度为3 15°C / s，得到的最终组织能满足要求。与现有技术相比，本发明的优点在于1、合金元素含量低，制备成本低廉；2、热轧 抗大变形管线钢具有较高的应变硬化指数、较大的均勻延伸率和较低的屈强比，因而具有 比普通管线钢更高的抗变形能力。本发明热轧抗大变形管线钢适用于将厚度为1(Γ25μπι的钢板制成钢管。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步描述，但不局限于下列实施例。实施例中热轧 抗大变形管线钢的化学成分如表1所示，热轧抗大变形管线钢轧制工艺如表2所示，热轧抗 大变形管线钢的铁素体体积百分数、晶粒平均直径及性能如表3所示。实施例1目标产物中各元素的质量分数如表1中实施例1所示。按表2中实施例1所示工 艺进行轧制。铁素体体积百分数、晶粒平均直径及性能如表3实施例1所示。实施例2目标产物中各元素的质量分数如表1中实施例2所示。按表2中实施例2所示工 艺进行轧制。铁素体体积百分数、晶粒平均直径及性能如表3实施例2所示。实施例3目标产物中各元素的质量分数如表1中实施例3所示。按表2中实施例3所示工 艺进行轧制。铁素体体积百分数、晶粒平均直径及性能如表3实施例3所示。实施例4目标产物中各元素的质量分数如表1中实施例4所示。按表2中实施例4所示工 艺进行轧制。铁素体体积百分数、晶粒平均直径及性能如表3实施例4所示。实施例5目标产物中各元素的质量分数如表1中实施例5所示。按表2中实施例5所示工 艺进行轧制。铁素体体积百分数、晶粒平均直径及性能如表3实施例5所示。实施例6目标产物中各元素的质量分数如表1中实施例6所示。按表2中实施例6所示工艺进行轧制。铁素体体积百分数、晶粒平均直径及性能如表3实施例6所示。实施例7目标产物中各元素的质量分数如表1中实施例7所示。按表2中实施例7所示工 艺进行轧制。铁素体体积百分数、晶粒平均直径及性能如表3实施例7所示。实施例8目标产物中各元素的质量分数如表1中实施例8所示。按表2中实施例8所示工 艺进行轧制。铁素体体积百分数、晶粒平均直径及性能如表3实施例8所示。实施例9目标产物中各元素的质量分数如表1中实施例9所示。按表2中实施例9所示工 艺进行轧制。铁素体体积百分数、晶粒平均直径及性能如表3实施例9所示。实施例10目标产物中各元素的质量分数如表1中实施例10所示。按表2中实施例10所示 工艺进行轧制。铁素体体积百分数、晶粒平均直径及性能如表3实施例10所示。由实施例可知本发明合金元素含量低，制备成本低廉；热轧抗大变形管线钢具 有较高的应变硬化指数、较大的均勻延伸率和较低的屈强比，因而具有比普通管线钢更高 的抗变形能力。将本发明得到的厚度为1(Γ25 μ m的钢板制成钢管，能满足高压输送石油及 天然气要求。
权利要求
一种热轧抗大变形管线钢，其特征在于该热轧抗大变形管线钢的组分及质量百分比为C≤0.12％，Si≤0.35％，Mn≤2.0％，P≤0.02％，S≤0.01％，Nb≤0.11％，V≤0.08％，Ti≤0.05％，Al≤0.06％，N≤0.012％，Cu≤0.50％，Cr≤0.60％，Mo≤0.50％，Ni≤0.60％，B≤0.005％，Ca≤0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的热轧抗大变形管线钢，其特征在于钢中第一相为铁素体，第 二相为贝氏体、马氏体、MA岛、退化珠光体或其任意组合；第一相体积百分数为3(Γ80%，第 二相体积百分数为70 20%。
3.根据权利要求2所述的热轧抗大变形管线钢，其特征在于铁素体晶粒平均直径小 于7 μ m，最大晶粒直径小于15 μ m ；铁素体上有l(Tl50nm的析出物。
4.根据权利要求1所述的热轧抗大变形管线钢，其特征在于所述热轧抗大变形管线 钢的抗拉强度彡600MPa ；屈强比小于0. 80，均勻变形伸长率大于10%。
5.一种权利要求1所述的热轧抗大变形管线钢的制备方法，其特征在于该制备方法 中热轧工艺为粗轧终了温度为lOOCTllOiTC，精轧开始温度为89(T920°C，终轧温度为 800^8500C ；粗轧厚度方向压下率为45飞5% ；热轧后空冷至70(T74(TC，空冷驰豫时间为 2(Tl00s ；空冷后以3 15°C /s水冷至10(T30(TC，得到热轧抗大变形管线钢。
6.一种权利要求1所述的热轧抗大变形管线钢的制备方法，其特征在于该制备方法 中热轧工艺为粗轧终了温度为100(Tll0(rC，精轧开始温度为82(T860°C，终轧温度为 74(T780°C，粗轧厚度方向压下率为45 65% ；热轧后以3 15°C /s水冷至10(T30(TC ；水冷 冷却速度为3 15°C /s，得到热轧抗大变形管线钢。
全文摘要
本发明公开了一种热轧抗大变形管线钢及其制备方法，该热轧抗大变形管线钢的组分及质量百分比为C≤0.12％，Si≤0.35％，Mn≤2.0％，P≤0.02％，S≤0.01％，Nb≤0.11％，V≤0.08％，Ti≤0.05％，Al≤0.06％，N≤0.012％，Cu≤0.50％，Cr≤0.60％，Mo≤0.50％，Ni ≤0.60％，B≤0.005％，Ca≤0.01％，余量为Fe和不可避免的杂质。制备方法为热轧后空冷，然后水冷至100~300℃或热轧后立即水冷至100~300℃，该钢的抗拉强度≥600MPa。本发明具有较高的应变硬化指数、较大的均匀延伸率和较低的屈强比，因而具有比普通管线钢更高的抗变形能力。将厚度为10~25μm的钢板制成钢管，能满足高压输送石油及天然气要求。
文档编号C22C38/00GK101914723SQ20101026653
公开日2010年12月15日 申请日期2010年8月30日 优先权日2010年8月30日
发明者姜金星, 尹雨群, 左秀荣, 李如涛, 牛胜玺, 王振伟, 胡跃跃, 赵晋斌 申请人:南京钢铁股份有限公司