[发明专利]提高厚规格管线钢落锤性能的方法

说明书

技术领域

本发明涉及提高厚规格管线钢落锤性能的方法，属于热连轧钢板技术领域。

背景技术

落锤撕裂性能是油气管线用钢系列产品韧性评判的重要指标，主要用于防止油气管道在使用过程中由于脆性破坏而突然发生事故造成严重后果。管线钢落锤撕裂性能的影响因素众多，主要包括铸坯偏析度、夹杂物、碳化物析出、组织类型、组织均匀性、铁素体晶粒度等因素。落锤撕裂性能表征的是材料的抑制裂纹扩展的能力，钢中形成的带状组织、夹杂物的存在会加速裂纹扩展，降低落锤性能。材料组织不均匀，或晶粒度粗大时也难以抑制裂纹扩展，会导致落锤性能不合格。

14mm以上厚规格热连轧管线用钢的落锤性能控制是一大技术难点。管线钢厚度越厚，为了保证其强度要求，需要更快的冷却速度和更低的卷取温度，但冷却速度越快，卷取温度越低，钢卷断面的温度均匀性越差，组织均匀性越差，导致低温断裂韧性特别是落锤性能越差。

因此，为提高厚规格管线钢的落锤性能，应制定合理的冶炼工艺和轧制工艺。

CN103388110A公开了一种提高较厚规格X60管线钢落锤性能的方法，严格控制钢的化学成分，采用250mm坯料生产22～26mm较厚规格的X60管线钢。控制粗轧速度1.5～2.5m/s，温度1000～1100℃，后3道次的压下率均大于15％，粗轧总变形率≥60％，中间坯厚度为70～90mm；控制精轧压缩比为3～3.5，连续3个道次压下率大于15％，精轧总变形率为60～75％，开轧温度880～920℃，终轧温度760～800℃，终冷温度控制在500～560℃，冷却速度为11～20℃/s。采用所述的工艺条件提高了管线钢的低温落锤性能，产品的综合合格率提高到了90％以上。但是，该管线钢需严格控制钢的成分，工艺复杂，无疑提高了钢的生产成本。

CN103937950A公开了一种低压缩比厚规格管线钢的生产工艺。主要成分为：C：0.03～0.08％，Si：0.15～0.35％，Mn：1.50～2.00％，Ni≤0.30％，Cr≤0.030％，Nb：0.05～0.09％，Mo≤0.25％，采用的热轧工艺为：板坯加热温度1100～1220℃，粗轧道次压下率≥15％，中间坯厚度80～120mm，精轧开始温度780～850℃，精轧结束温度740～800℃，冷却速度15～25℃/s，终冷温度100～400℃。所述的管线钢钢级为X80，金相组织为针状铁素体。该管线钢为高级别管线钢，采用针状铁素体路线，与低级别管线钢不同，高级别管线钢由于针状铁素体相变温度较低，采用较低的终冷温度时也不会出现异常组织，影响低温落锤性能。因此，高级别管线钢的生产方法并不适用于低级别的管线钢。

CN104109744A公开了一种提高管线钢落锤性能的方法。该方法包括钢坯加热、轧制和卷取步骤，其中：a、钢坯加热：将钢坯加热至1160～1220℃；b、轧制：将加热后的钢坯进行粗轧得中间坯，再将中间坯进行精轧；其中，粗轧步骤的每道次变形量≥20％；精轧步骤中入口温度为960～1000℃，终轧温度为Ar3+(0～50)℃；c、卷取：于580～630℃下进行卷取。该方法在不改变原有管线钢成分的前提下，通过优化工艺，提高整个断面的组织均匀性，从而提高落锤性能，适用于低级别管线钢，能够改善其铁素体+珠光体型组织均匀性差等问题。但是，该方法适用于厚度为8mm以上，14mm以下的管线钢，对于14mm以上的管线钢，采用该方法，管线钢的落锤性能有待进一步的提高。该方法卷取温度不能降得过低，否则易产生贝氏体、马氏体等异常组织，影响钢板的低温落锤性能。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供提高厚规格管线钢落锤性能的方法，用于提高14mm以上厚度的管线钢落锤性能。

本发明提高厚规格管线钢落锤性能的方法，将钢坯依次进行加热、粗轧、精轧、层流冷却和卷取，得到厚规格管线钢成品，其中，所述加热温度为1150～1179℃；粗轧采用至少5道次轧制，各道次变形量≥20％，其中后2道次变形量≥30％，粗轧末道次速度2.0～2.5mm/s；精轧的开轧温度≤949℃，终轧温度为730～780℃；精轧结束后，先以41～80℃/s的冷却速度冷却到520～590℃，空冷2～8s，然后以15～25℃/s的冷却速度冷却到500～579℃进行卷取。

进一步的，所述厚规格管线钢成品的厚度为14mm以上，优选为厚规格管线钢成品的厚度为14～18mm。

进一步的，钢坯厚度200～250mm，粗轧后的中间坯厚度为56～58mm。

进一步的，粗轧采用5～7道次轧制，且至少开4道次除磷水。