[发明专利]一种提高X80M级管线钢心部冲击的生产方法

说明书

本发明公开了一种提高X80M级管线钢心部冲击的生产方法，通过高温奥氏体化加热工艺，完善轧制规程、优化轧制工艺、层流冷却技术，得到了边部以准多边形铁素体为主、心部以铁素体、贝氏体、少量马奥岛为主的混合组织结构，保证了钢板心部厚度1/2处冲击试验值单值200J，均值220J，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提高X80M钢级管线钢心部冲击的生产工艺。

背景技术

X80M级管线属于高钢级管线用钢，由于冶炼过程中添加的合金较多，在铸坯浇铸过程中容易产生中心偏析，在轧制过程中容易出现心部组织晶粒粗大，严重的心部会产生退化珠光体组织，因此，常出现心部冲击不稳定的现象，产生心部冲击散值在制管过程中就会出现心部与1/4处组织位移，从而产生内裂纹、探伤不合格等缺陷，严重影响钢管的服役寿命及服役安全性能。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X80M级管线钢生产方法，提高心部1/2处冲击，保证钢板心部冲击稳定。

本发明具体采用如下技术方案：

一种提高X80M级管线钢心部1/2处冲击的生产方法，其特征在于通过高温奥氏体化加热制度、完善轧制规程、优化轧制工艺、层流冷却技术，改善心部组织形态，提高产品韧性，心部厚度1/2冲击值单值不小于200J、均值不小于220J；具体步骤如下：

(一)铸坯加热温度设定为1170～1180℃，加热时间10.3～13min/cm，均热时间50～60min，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；

(二)轧制规程设定：粗轧过程中道次平均有效压缩量不低于20mm，展宽后轧制扭矩不低于8000KNm，精轧过程中保证轧制力最小60000KN，其中至少保证一道轧制力不低于90000KN，确保心部有足够的变形量，并且能够得到均匀细小、组织致密的组织结构；

(三)轧制道次的设定：采用奇道次轧制，减少终轧至入水时间，有利于细化组织晶粒度，有效改善心部冲击；

(四)轧制过程中，粗轧开始温度1020～1050℃，粗轧末道次压下率不低于25％，二阶段轧制温度设定770～790℃，终轧温度760～780℃；

(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5～15度入水，增加轧板铁素体含量，增加轧板韧性；

(六)轧后的钢板快速到达层流冷却系统进行水冷，冷却集管流量1～4组水量不低于250m³/h，5～14组由前到后开水，辊速设定1.10～1.50m/s，加速度0.008～0.012m/s²，辊速与加速度根据钢板厚度与轧件长度进行微调；通过轧后快冷工艺改善带状组织，从而改善厚度方向上的组织均匀性，返红温度400～500度，减少马奥岛组织的数量，更利于生成贝氏体、针状铁素体。

上述方法生产的X80M级管线钢，按重量百分比计含有：C 0.050～0.080、Si 0.10～0.30、Mn 1.50～1.80、P≤0.015、S≤0.003、Nb 0.040～0.070、Ti 0.006～0.020、Ca0.0005～0.0040、Al 0.015～0.050、Cu 0.10～0.20、Ni 0.10～0.30、Cr 0.10～0.30、Mo0.10～0.30Ceq 0.40～0.50、Pcm0.17～0.23；心部厚度1/2冲击值单值不小于200J、均值不小于220J。