[发明专利]一种X70管线钢热轧钢卷的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种热轧钢卷的生产方法，尤其涉及一种利用轧后超快冷工艺生产低合金成本、不含钼、钒等贵重金属的X70管线钢热轧钢卷的方法，可广泛应用于X70钢级石油天然气输送管道用热轧钢卷的生产，特别对于16mm以上厚规格X70钢卷效果尤为明显。

背景技术

目前国内外对高牌号管线钢板卷的金相组织一般要求“高细晶”、“高均质”的针状铁素体，以满足其管线钢板卷高强韧性要求。针状铁素体组织是一种不同于铁素体一珠光体类型的类贝氏体组织，针状铁素体组织并不是单一独立的组织形态，而是粒状见仪体、贝氏体铁素体或者是粒状贝氏体与贝氏体铁素体的复相组织，这种金相组织的优点是包格效应小、冲击韧性高、落锤试验纤维剪切面积高、韧脆转变温度低及耐腐蚀性好等，多用于X70/80钢级的生产开发。

要想得到针状铁素体钢(Accicular Ferrite)组织，通常有两种途径：一是采用“Mn-Mo-Nb的成分设计+TMCP”工艺。Mo的加入是降低相变温度，抑制多变形铁素体的形成，以得到粒状贝氏体为主体的组织，二是采用“高Nb-Mo的成分设计+HTP”工艺。高Nb(铌)合金化技术在较高的轧制温度条件下可获得针状铁素体。对于采用“Mn-Mo-Mb的成分设计及TMCP”工艺践线需要加入(Wt)0.1～0.3％的Mo，而对于采用“高Nb-Mo的成分设计+HTP”工艺路线除需要加入较高含量的Nb外，还需要加入一定量的V以及其它如Ni、Cu等合金元素以保证高强韧性综合性能。其中Mo或者Nb、V、Ni等都是贵重金属，必然增加钢材总体成本。

目前国内外典型钢铁企业西气东输X70管线钢的成分(Wt％)为①中国：C＝0.05、Si＝0.20～0.30、Mn＝1.55～1.60、Ti＝0.015～0.025、Nb＝0.045～0.05、V＝0.035～0.04、Mo＝0.20～0.30、Ni＝0.15～0.25及Cu＝0.18～0.21；②日本：C＝0.07、Si＝0.15、Mn＝1.62、Ti＝0.022、Nb＝0.035、V＝0.05、Mo＝0.01、Ni＝0.20及Cu＝0.28；③德国：C＝0.08、Si＝0.27、Mn＝1.57、Ti＝0.013、Nb＝0.04、V＝0.07、Mo＝0.10、Ni＝0.03及Cu＝0.03。可知，国内钢企对X70管线钢中的Mo含量控制在0.20～0.30％范围内，日本住友会社的X70管线钢中基本不含Mo，但加入较大量的V、Ni、Cu，德国某钢企的X70管线钢中的Mo含量控制在0.10％，但加入较大量的V。

发明内容

本发明的目的在于提供一种降低合金成本、获得针状铁素体组织、提高轧制节奏、提高材质强韧性及将X70管线钢板规格拓展到22mm厚度的X70管线钢热轧钢卷的生产方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：采用以Cr取代Mo的成分方案结合控轧，超快冷+控制冷却得到高强度、高韧性的细晶针状铁素体组织。X70管线钢的成分设计(Wt％)为C≤0.07、Si≤0.30、Mn≤1.60、Ti＝0.01～0.025、Nb≤0.07和Cr≤0.3。

常温铸坯进加热炉加热，加热温度1180～1220℃，保温时间150～240min，加热后的铸坯入粗轧机组进行轧制，控制在粗轧过程中的第一道次R₁的压下率＞20％、第二道次R₂的压下率＞20％、第三道次R₃的压下率＞20％、第四道次R₁的压下率＞20％，第五道次R₅的压下率＞23％，粗终轧温度为1000～1050℃，中间坯厚度为52～60mm。

粗轧后的钢坯直接进入精连轧机组进行精轧，钢坯入精连轧机组的温度980～1040℃，精连轧机组的第六机架F₆的压下率大于8％，第七机架F₇的压下率大于8％，经精连轧机组精轧后的X70管线钢板进行快冷段冷却和层流冷却，冷却速度控制在15～20℃/S，分别控制超快冷段钢板降温80～100℃及前段集冷冷却钢板降温80～100℃，钢板到达层流冷却中段时温度低于620℃。

冷却后的钢板由卷取机卷取成钢卷，卷取温度400～500℃。

采用如上技术方案提供的一种X70管线钢热轧钢卷的生产方法与现有技术相比，技术效果在于：

①合金成本显著降低，在取消了Mo、V基础上Mn、Nb含量并未明显上升。

②在Nb含量不太高的情况下采用HTP轧制工艺，能得到针状铁素体组织，提高了轧制节奏。