[发明专利]一种降低X80M级管线钢硬度的生产方法

说明书

本发明公开了一种降低X80M级管线钢硬度的生产方法，通过高温轧制工艺、合理调整除磷工艺、完善轧制规程，优化层流冷却工艺，得到了边部以准多边形铁素体为主、心部以针状铁素体、贝氏体、少量马奥岛为主的混合组织结构，保证了钢板表面、截面韦氏硬度值稳定220以内，保证了钢板性能要求，经济效益显著。

技术领域

本发明属于钢铁冶金领域，涉及一种通过改善轧制工艺有效降低X80M钢级管线钢硬度的生产工艺。

背景技术

X80M级管线钢属于高钢级管线用钢，由于冶炼过程中添加的合金较多，在生产过程中容易产生含量较多的贝氏体及少量的马奥岛，从而导致产品的表面及截面硬度值偏高，在制管过程中，弯曲后易发生冷弯开裂，焊接冷却后易发生冷裂纹等生产问题。有效解决以上问题关系企业对高钢级管线项目技术突破，对企业长足发展至关重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种降低X80M级管线钢硬度的生产方法，保证轧板表面及截面硬度的稳定性，并有效降低轧板的硬度值。

本发明通过以下技术方案实现：

一种降低X80M级管线钢硬度的生产方法，其特征在于通过高温奥氏体化加热制度、优化轧制工艺、调整除磷道次、合理制定冷却制度，改善产品组织形式、提高产品韧性，降低产品表面及截面硬度，硬度值稳定在220以内，具体步骤如下：

(一)铸坯加热温度设定为1200～1230℃，加热时间10.3～13min/cm，均热时间40～50min，确保铸坯表面、心部温度均匀，通过奥氏体化加热，在加热扩散和碳浓度梯度化学势作用下，成分逐渐均匀化，促进轧板组织均匀性；

(二)除磷道次的优化：为了降低组织转化速度，增加粗轧除磷道次，确保表面质量稳定，同时降低轧板表面温度，由于表面温度低，心部温度高，表面轧制变形量明显小于心部变行量，同样轧制力下有效提高轧板心部变形，有利与细化心部组织晶粒度，精轧除磷调整1道次或不除磷，增加表面组织铁素体含量；

(三)轧制道次的设定：粗轧最后两道次压下率不低于22％，保证心部存在一定的变形量，心部组织致密、晶粒细小，确保硬度值稳定；

(四)轧制温度的设定：二阶段轧制温度设定770～890℃，终轧温度740～760℃；

(五)通过每炉次坯料计算Ar3温度点，低入水温度按Ar3温度点以下20～30℃入水，增加轧板铁素体含量，从而有效降低轧板硬度值；

(六)轧后的钢板快速到达层流冷却系统进行水冷，通过轧后快冷工艺：冷却集管流量1～4组水量不低于220m³/h，5～14组由前到后开水，辊速设定0.50～1.30m/s，加速度0.003～0.012m/s²，辊速与加速度根据钢板厚度与轧件长度进行微调；轧后快冷改善了轧板带状组织，从而改善厚度方向上的组织均匀性，返红温度300～380℃，减少马奥岛组织的数量，更利于生成贝氏体、针状铁素体。

上述生产方法制造的X80M级管线钢，按重量百分比计含有：C 0.040～0.070、Si0.10～0.40、Mn 1.50～1.80、P≤0.015、S≤0.005、Nb 0.050～0.070、Ti 0.006～0.020、Ca 0.0005～0.0040、Al 0.015～0.050、Cu 0.10～0.20、Ni 0.10～0.30、Cr 0.10～0.30、Mo 0.05～0.20、Ceq 0.36～0.46、Pcm 0.15～0.21；钢板硬度值均匀且稳定在220以内。

其心部组织均匀细小，组织内没有颗粒状或岛状物分布，边部以准多边形铁素体为主、心部以针状铁素体、贝氏体、少量马奥岛为主，针状铁素体具有贝氏体的特征，在形态上类似低碳钢中的无碳贝氏体，组织的类型以软相铁素体为主。