專利名稱：一種含稀土Ce元素的X65管線鋼及軋制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含有稀土 Ce元素的X65管線鋼及軋制方法，屬于鋼鐵冶金及成型技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前我國管線鋼鋼板或鋼帶的生產(chǎn)上藝主要有中厚板機(jī)組、常規(guī)半連續(xù)熱連軋、 爐卷機(jī)組、CSP連鑄連軋。前三種工藝屬于傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝，在軋制坯料上較CSP工藝存在生產(chǎn)優(yōu)勢，而且在生產(chǎn)工藝上更容易實(shí)現(xiàn)控制。國內(nèi)外在中厚板機(jī)組、常規(guī)半連續(xù)熱連軋、爐卷機(jī)組上開發(fā)管線鋼的生產(chǎn)工藝相對比較成熟，但較用CSP工藝生產(chǎn)同級別的鋼種存在成本高、生產(chǎn)周期長等不足。為了降低鋼的生產(chǎn)成本及生產(chǎn)周期，在短流程CSP生產(chǎn)線上開發(fā)高附加值管線鋼已成為一個(gè)新的發(fā)展趨勢。由于CSP生產(chǎn)工藝與傳統(tǒng)工藝相比存在壓縮比相對不夠等不足之處，鑄態(tài)組織晶粒比較粗大，因此在CSP生產(chǎn)線上開發(fā)高級別管線鋼存在一定困難。目前，國內(nèi)CSP生產(chǎn)工藝所開發(fā)的最高級別管線鋼為)(65，開發(fā)更高級別的管線鋼還未見報(bào)道。在以上技術(shù)背景下，基于內(nèi)蒙古科技引導(dǎo)項(xiàng)目“稀土功能材料及合金制品開發(fā)”(項(xiàng)目編號20071991)的支持，在CSP工藝條件下，針對X65管線鋼的化學(xué)成分基礎(chǔ)上加入一定量的稀土 Ce元素并采取低溫大變形軋制工藝，通過多道次應(yīng)變積累實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，最終得到超細(xì)晶粒管線鋼。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在CSP工藝條件下，為生產(chǎn)超細(xì)組織晶粒的管線鋼提供一種生產(chǎn)方法。技術(shù)解決方案通過在X65管線鋼中加入質(zhì)量百分比為0.02% 0.03%的單一稀土 Ce元素，在低溫軋制變形條件下，實(shí)現(xiàn)X65管線鋼組織晶粒的超細(xì)化，為生產(chǎn)更高級別管線鋼提供生產(chǎn)依據(jù)。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明提供的稀土 X65管線鋼，其化學(xué)成分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為C :0. 05 0. 07%, Si 0. 2 0. 5%，Mn :1. 40 1. 60%, P 彡 0. 03，S 彡 0. 007，Al :0. 010 0. 030%, Nb 0. 02 0. 04% Ce :0. 02 0. 03%，其余為基體！^和無法檢測的微量雜質(zhì)元素。本發(fā)明采用上述化學(xué)成分且厚度為60 70mm的鋼坯，在CSP生產(chǎn)工藝下通過低溫?zé)彳埣皟呻A段快速冷卻工藝生產(chǎn)厚度為8 12mm鋼板。本發(fā)明稀土 X65管線鋼熱軋鋼板為針狀鐵素體和MA島顯微組織，組織晶粒尺寸細(xì)化到4 5 μ m。具體軋制流程按以下步驟進(jìn)行(1)將鋼坯加熱到1100 1150°C，保溫0. 5 1小時(shí)。(2)保溫后進(jìn)行熱軋，控制開軋溫度為950 1000°C。
(3)第二道次開軋溫度控制在920 950°C，終軋溫度控制在830 880°C。(4)軋后進(jìn)行兩段式控制冷卻，第一段冷卻速度20 30°C /S，冷卻后的溫度 600 680°C，第二段冷卻速度5 15°C /S，終冷溫度為20 30°C。軋后在鋼板橫斷面的四分之一處取樣，通過QUANTA 400環(huán)境掃描電子顯微鏡對末道次變形后試樣進(jìn)行顯微組織觀察，利用Image-Tool軟件測算出稀土 X65管線鋼平均組織晶粒尺寸。


圖1為加稀土 Ce的)(65管線鋼顯微組織照片；圖2為不加稀土 Ce的)(65管線鋼顯微組織照片。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。實(shí)施例1在冶煉時(shí)，添加質(zhì)量百分比為0. 30%純稀土 Ce，X65稀土管線鋼坯料的化學(xué)成分如表1所示。依據(jù)CSP軋制工藝，具體軋制工藝為(1)加熱段，以20°C /s的加熱速度加熱到1100°C后保溫45分。(2)初軋段，以5°C /s冷速從1100°C降至990°C，以5S-1變形速率壓下50%變形量。(3)精軋段，以5°C /s冷速降至940°C以5S—1變形速率壓下25%變形量，以10°C / s冷速降至920°C，以5S—1變形速率壓下30%變形量，以10°C /s冷速降至890°C，以5S—1變形速率壓下25%變形量，以15°C /s冷速降至860°C，以5S—1變形速率壓下35%變形量。(4)冷卻段，以20°C /S冷卻速度，冷卻到650°C，再以10°C /S冷卻速度冷卻到室
ilm O表1稀土 X65鋼化學(xué)成分(質(zhì)量百分?jǐn)?shù)％ )
權(quán)利要求
1.一種含稀土稀土 Ce元素的X65管線鋼，其特征在于化學(xué)成分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為C: 0. 05 0. 07%,Si 0. 2 0. 5%,Mn :1. 40 1. 60%,P 彡 0. 03,S 彡 0. 007,Al :0. 010 0. 030%, Nb 0. 02 0. 04% Ce :0. 02 0. 03%，其余為基體!^e和無法檢測的微量雜質(zhì)元ο
2.如權(quán)利要求1所述特征的一種含稀土Ce元素的X65管線鋼的軋制方法，其特征在于工藝步驟及工藝參數(shù)為(1)將定尺后的連鑄坯直接加熱到1100 1150°C，均熱0.5 1小時(shí)；(2)均熱后進(jìn)行熱軋，控制開軋溫度為950 1000°C；(3)第二道次開軋溫度控制在920 950°C，終軋溫度控制在830 880°C；(4)軋后進(jìn)行兩段式控制冷卻，第一段冷卻速度10 20°C/S，冷卻后的溫度600 680°C，第二段冷卻速度5 15°C /S，終冷溫度為20 30°C。
全文摘要
一種含稀土稀土Ce元素的X65管線鋼，屬于鋼鐵冶金及成型技術(shù)領(lǐng)域。采用厚度為60～70mm的鋼坯，在CSP生產(chǎn)工藝下通過低溫?zé)彳埣皟呻A段快速冷卻工藝生產(chǎn)厚度為8～12mm鋼板。通過加入質(zhì)量百分比為0.02％～0.03％的單一稀土Ce元素，在低溫軋制變形條件下，實(shí)現(xiàn)X65管線鋼組織晶粒的超細(xì)化，熱軋工藝流程為(1)將定尺后的連鑄坯直接加熱到1100～1150℃，均熱0.5～1小時(shí)；(2)控制開軋溫度為950～1000℃；(3)第二道次開軋溫度控制在920～950℃，終軋溫度830～880℃；(4)軋后進(jìn)行兩段式控制冷卻，第一段冷卻速度10～20℃/S，冷卻后的溫度600～680℃，第二段冷卻速度5～15℃/S，終冷溫度為20～30℃。X65管線鋼熱軋鋼板為針狀鐵素體和MA島顯微組織，組織晶粒尺寸4～5μm。
文檔編號C21D8/10GK102418035SQ201110393349
公開日2012年4月18日 申請日期2011年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月2日
發(fā)明者任慧平, 余澤金, 金自力 申請人:內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司, 內(nèi)蒙古科技大學(xué)