[发明专利]一种屈服强度630MPa级高强度高韧性钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种管线输送用热轧钢板，具体地说是涉及一种屈服强度630MPa级高强度高韧性管线输送用钢板及其制造方法。

背景技术

近年来，随着国际上长距离输送管线的快速发展，管线钢向高钢级发展已成趋势。传统的X70、X80已不能满足市场需求。现在国际上X90、X100、X120甚至X140都已经处于实用或者研发之中。在线热处理(回火)工艺除了可以缩短工艺流程，节省能源外，更主要的是使原先用TMCP工艺生产的钢板性能得到充分的提高，特别是解决了微合金钢由于未再结晶轧制导致的各向异性和屈强比过高的弊病，从而为生产高钢级管线钢板创造了条件。

目前，国内外已经有很多涉及高钢级管线钢的专利，如CN101165203A公开了一种超高强度高韧性X120管线钢及其制造方法，其成分为：C：0.015-0.06％，Si≤0.6％，Mn：1.8-2.5％，P≤0.015％，S≤0.003％，Al≤0.06％，Nb：0.043-0.15％，Ti：0.005-0.03％，V≤0.15％，B：0.0005-0.030％，N≤0.012％，以及Cu≤0.80％，Ni≤1.20％，Cr≤1.20％，Mo≤1.0％中的两种以上，1100-1250℃加热，再结晶900-1200℃，非再结晶720-940℃，终轧720-880℃，冷却3-30℃/s，终冷200-550℃，得到组织为贝氏体和马氏体的高强高韧X120钢板。

目前的X90级别及以上高钢级管线钢，其添加的合金元素较多，比如微合金元素Nb，一般添加0.04％以上，可能还要添加一定的V等；另外贵重合金元素如Cu、Ni、Cr和Mo的添加一般也比本发明高，所以其碳当量高以及焊接性不理想。

目前还需要提供焊接性提高的适合用于长距离输送管线的X90钢级的高强度高韧性管线用厚钢板。

发明内容

本发明的目的在于提供一种屈服强度在630MPa以上的高强度高韧性管线用钢板，特别是10-25mm厚度钢板。

为实现上述目的，本发明的屈服强度在630MPa以上的高强度高韧性钢板，其化学成分的重量百分比为：C：0.035-0.06％，Si：0.15-0.30％，Mn：1.5-1.65％，P≤0.015％，S≤0.005％，Al：0.015-0.04％，Nb：0.035-0.045％，Ti：0.01-0.02％，Cr：0.20-0.40％，Mo：0.20-0.30％，Ni≤0.25％，N≤0.006％，O≤0.004％，Ca≤0.005％，Ca/S≥1.5，余量为铁和不可避免杂质。

优选地，C：0.035-0.059％。

优选地，Si：0.20-0.30％。

优选地，Mn：1.54-1.65％。

优选地，P≤0.01％。

优选地，S≤0.004％。

优选地，Al：0.02-0.035％。

优选地，Cr：0.24-0.36％。

优选地，Mo：0.21-0.25％。

优选地，Ni：0.18-0.22％。

优选地，Nb：0.036-0.044％。

优选地，Ti：0.012-0.019％。

优选地，Ca≤0.0047％。

优选地，N：0.003-0.005％，更优选0.003-0.004％。

优选地，Ceq≤0.45。

本发明中，除非另有指明，含量均指重量百分含量。

所述钢板的组织为贝氏体+马氏体(可能含有少量残余奥氏体)。

本发明的另一目的在于提供所述高强度管线钢中厚钢板的制造方法，该方法包括：

连铸坯或钢坯于1150-1220℃加热后在奥氏体再结晶区和未再结晶区进行多道次轧制，总压下率≥70％，终轧温度≥860℃；

轧后钢板以15-50℃/s快速水冷至Ms(Ms＝561-474C-33Mn-17Cr-17Ni-21Mo)以下温度区间空冷5-60s；

冷却的钢板进入在线感应加热炉以1-10℃/s快速加热至555-615℃回火40-60s，然后出炉空冷。

优选地，在多道次轧制中，再结晶区压下率≥65％，未再结晶区压下率≥50％。

优选地，钢水经真空脱气处理后进行连铸或模铸，模铸后需经初轧成钢坯。

优选地，终轧温度为860-900℃。

优选地，轧后钢板以15-50℃/s快速水冷至150-300℃。