一种电力管件用钢生产方法及电力管件用钢的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及炼钢技术领域，公开了一种电力管件用钢生产方法及电力管件用钢。
【背景技术】
[0002]随着我国经济的快速发展，电力输送量不断加大，对电力铁塔的需求也不断提高，一方面表现为对材料强度的提高，同时对电力铁塔的安全性也提出了更高的要求。我国普遍应用的传统电力铁塔多为角钢焊接结构，主要使用的牌号为Q345B，Gr65，ASTM A572等，这种角钢焊接结构电力铁塔用钢量较大，且易受腐蚀而造成安全隐患，对低温环境较敏感，低温天气造成的电力铁塔倒塌已有报道。为解决传统角钢焊接电力铁塔成本高、安全性低的问题，首钢率先与国家电网及国内某大型焊管加工企业合作，开发了 500MPa级焊接钢管结构电力铁塔，每个电力铁塔用钢量得到减少，同时由于管装结构使铁塔稳定性提高，材料方面可保证达到500MPa强度水平，同时材料具有20%以上的比例延伸率，以及_20°C下冲击韧性达到D级板要求。
[0003]现有电力塔架生产技术中的不足在于强度低，合金成本高，电力铁塔安全性差。专利申请号201110337797.0介绍了一种电力塔架用钢及其生产方法，C:0.04?0.10%，S1:0.01 ?0.10%，Mn:1.0.60 ?1.20%，P 彡 0.02%，S 彡 0.008%，A1 > 0.02%，V:0.010 ?
0.06%, T1:0.010?0.04%，其余为铁及杂质。该发明专利添加了较多含量的Mn和V元素，虽然强度可达到600MPa，但合金成本较高，同时容易出现中心偏析问题，不适用于高频感应焊接制管成形方式。目前未见电力塔架用钢管用钢生产技术的报道，现有电力铁塔用钢生产技术有以下几方面不足:
[0004](I)采用角钢焊接拼焊结构，钢材使用量大，结构复杂，搭建较困难，需要焊接的接头较多，造成安全隐患。
[0005](2)强度级别偏低，厚度较薄，角钢焊接拼焊结构电力铁塔用钢多为5_以下，电力铁塔的刚度不足，电力铁塔的载荷设计富裕量小，在下雪天气电线增加负重的情况下容易造成铁塔倒塌事故。
[0006](3)现有电塔用钢材料的塑性和韧性不足，在较低温度环境下容易造成脆断，在风力较大的环境下容易侧断。
[0007](4)对于传统角钢焊接电力铁塔，由于腐蚀造成材料的破坏和铁塔结构失稳，使铁塔使用年限的下降。为提高材料的耐蚀性，增加了合金成本高和制造成本。
[0008]由此可见，现有技术中存在着不能制造出强度、塑韧性良好且制造成本较低的技术问题。
【发明内容】
[0009]本发明实施例提供一种电力管件用钢生产方法及电力管件用钢，以解决现有技术中不能制造出强度、塑韧性良好且制造成本较低的技术问题。
[0010]第一方面，本发明实施例提供一种电力管件用钢生产方法，包括以下工艺步骤:转炉或电炉冶炼工艺、LF精炼或RH真空处理工艺、连铸工艺、加热工艺、粗轧工艺、精轧工艺、层流冷却工艺、卷取成卷工艺，控制以下工艺参数:
[0011]在所述连铸工艺中，过热度范围为:20?35°C，拉速控制在0.9?1.Ι/min范围，凝固末端采用强冷，大量下压；
[0012]在所述连铸工艺中，采用二冷制度控制，在所述二冷制度控制中二冷段采用前强后弱的冷却制度，并且，2-4区冷却水/6-8区冷却水比例控制在0.7?0.9范围，凝固末端水量/总二冷水量=15%?25%，压下速率控制在0.8mm/min?1.0mm/min ；
[0013]在所述加热工艺中，将铸坯在加热炉内加热至1200?1240°C，保温时间大于180分钟；
[0014]在所述精轧工艺中，精轧入口温度为950°C?990°C，终轧温度为800?840°C ；
[0015]在所述卷取成卷工艺中，目标卷取温度为570°C?590°C。
[0016]可选的，所述电力管件用钢的化学成分重量百分比为:C:0.15%?0.19% ；Si:0.11 ?0.2% ；Mn:0.40 ?0.59% ；T1:0.07 ?0.11% ；A1:0.0l ?0.06% ；P..( 0.02% ；S 0.01% ；N..( 0.008% ;其余为Fe及不可避免杂质。
[0017]可选的，所述电力管件用钢的高强钢屈服强度Rel为470MPa?510MPa，抗拉强度为545MPa?585MPa，延伸率为23%?26%，冷弯D=L 5a，其中D表示弯芯直径，a表示钢板厚度。
[0018]第二方面，本发明实施例提供一种电力管件用钢，采用本发明任一实施例介绍的电力管件用钢的生产方法制造而成。
[0019]本发明有益效果如下:
[0020]在本发明实施例中，提供了一种电力管件用钢生产方法，包括以下工艺步骤:转炉或电炉冶炼工艺、LF精炼或RH真空处理工艺、连铸工艺、加热工艺、粗轧工艺、精轧工艺、层流冷却工艺、卷取成卷工艺；
[0021]其中在连铸工艺中，过热度范围为:20?35°C，拉速控制在0.9?1.Ι/min范围，凝固末端采用强冷，大量下压；并且在所述连铸工艺中，采用二冷制度控制，在所述二冷制度控制中二冷段采用前强后弱的冷却制度，并且，2-4区冷却水/6-8区冷却水比例控制在
0.7?0.9范围，凝固末端水量/总二冷水量=15%?25%，压下速率控制在0.8mm/min?
1.0mm/min，这样铸坯内存在比较明显的柱状晶情况下，施加比较大的轻压率，有效压下量比较容易达到铸坯心部，从而有利于铸坯内部偏析的降低；
[0022]在所述加热工艺中，将铸坯在加热炉内加热至1200?1240°C，保温时间大于180分钟，经过实验室试验验证，对比其它钢种，此温度区间可以保证TiC的充分回溶；本发明的相关试验表明，当加热温度低于1200°c时，TiC不能完全回溶，降低最终材料的强度；加热温度高于1240°C，考虑到热连轧的连续性，乳制温度随之提高，最终造成材料组织的粗大及韧性的降低；
[0023]采用两阶段控制轧制，精轧工艺过程需按照成品厚度规格严格控制精轧入口温度为950°C?990°C，终轧温度为800?840°C ;本发明在不添加Nb的情况下，采用低温轧制控制晶粒尺寸，精轧入口温度控制在950?990°C，终轧温度为800?840°C，保证精轧阶段未再结晶区的累积压下量，最终得到均匀细小的铁素体晶粒，提高强韧性；
[0024]钢带出精轧后采用前段冷却模式进行层流冷却，一方面有利于加强相变后的组织强化，另一方面有利于增强析出强化效果，得到更多铁素体中的细小析出产物，从而有效提高材料强度。本发明采用的目标卷取温度为570°C?590°C，通过试验验证，对于本发明化学成分体系钢种，此卷取温度区间可得到最优的组织和析出的匹配，既不影响组织强化细化晶粒效果，也可保证纳米级的TiC充分析出提高强度；
[0025]通过对上述工艺过程的精确控制，达到了能够低成本成分设计，充分发挥细晶强化、析出强化等强化效果，生产出屈服强度为470MPa?510MPa电力管件用钢，并且具有良好的延伸率，可用于生管件构造的电力铁塔，有效实现了电力铁塔总用钢量的减少，同时铁塔的安全性显著提高。
【附图说明】
[0026]图1为本发明实施例中电力管件用钢生产方法的流程图。
【具体实施方式】
[0027]本发明实施例提供一种电力管件用钢生产方法及电力管件用钢，以解决现有技术中不能制造出强度、塑韧性良好且制造成本较低的技术问题。
[0028]本申请实施例中的技术方案为解决上述的技术问题，总体思路如下:
[0029]提供了一种电力管件用钢生产方法，包括以下工艺步骤:转炉或电炉冶炼工艺、LF精炼或RH真空处理工艺、连铸工艺、加热工艺、粗轧工艺、精轧工艺、层流冷却工艺、卷取成卷工艺；
[0030]其中在连铸工艺中，过热度范围为:20?35°C，拉速控制在0.9?1.Ι/min范围，凝固末端采用强冷，大量下压；并且在连铸工艺中，采用二冷制度控制，在二冷制度控制中二冷段采用前强后弱的冷却制度，并且，2-4区冷却水/6-8区冷却水比例控制在0.7?0.9范围，凝固末端水量/总二冷水量=15 %?25 %，压下速率控制在0.8mm/min?1.0mm/min，这样铸坯内存在比较明显的柱状晶情况下，施加比较大的轻压率，有效压下量比较容易达到铸坯心部，从而有利于铸坯内部偏析的降低；
[0031]在加热工艺中，将铸坯在加热炉内加热至1200?1240°C，保温时间大于180分钟，经过实验室试验验证，对比其它钢种，此温度区间可以保证TiC的充分回溶；本发明的相关试验表明，当加热温度低于1200°C时，TiC不能完全回溶，降低最终材料的强度；加热温度高于1240°C，考虑到热连轧的连续性，乳制温度随之提高，最终造成材料组织的粗大及韧性的降低；
[0032]采用两阶段控制轧制，精轧工艺过程需按照成品厚度规格严格控制精轧入口温度为950°C?990°C，终轧温度为800?840°C ;本发明在不添加Nb的情况下，采用低温轧制控制晶粒尺寸，精轧入口温度控制在950