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      一種超低碳高強(qiáng)韌性抗hic管線鋼板及其制備方法_2

      文檔序號(hào):8376244閱讀:來源:國知局
      行Ni合金化或Ni、Cr復(fù)合合金化以彌補(bǔ)強(qiáng)度損失,增加了鋼板水冷過程 中的淬透性,確保鋼板厚度方向組織的均勻性。
      [0029] 為保證軋制壓下量全部有效深入心部,粗軋階段,首先將鋼坯進(jìn)行寬展軋制至目 標(biāo)寬度,然后進(jìn)行縱軋。
      [0030] 精軋過程中的待溫度使得形變奧氏體的回復(fù)和長大,對(duì)顯微組織細(xì)化產(chǎn)生不利影 響。另外,由于鋼中添加和含量較多的Nb等合金元素,軋制過程中待溫導(dǎo)致的溫降使得軋 制力急劇增大,不利于板型的在線控制。因此,采用盡量少的軋制道次完成最終成型軋制, 采用增加精軋機(jī)前除磷水的使用等手段防止軋制過程的待溫。
      【附圖說明】
      [0031] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例2得到的16mm厚度鋼板近表面處的金相組織。
      [0032] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例2得到的16mm厚度鋼板距離鋼板1/4厚度處的金相組織。
      [0033] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例2得到的16mm厚度鋼板距離鋼板1/2厚度處的金相組織。
      [0034] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例2得到的16mm厚度鋼板距離鋼板3/4厚度處的金相組織。
      [0035] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例2得到的16mm厚度鋼板另一近表面處的金相組織。
      【具體實(shí)施方式】
      [0036] 下面以【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
      [0037] 實(shí)施例1
      [0038] 本實(shí)施例中,超低碳高強(qiáng)韌性抗HIC管線鋼板的化學(xué)成分及重量百分比含量為: C :0. 04%, Si :0. 25%,Mn :1. 15%,S :0. 001 %, P :0. 009%, Nb :0. 055%, Ti :0. 015%, Ni : 0. 14%,其余為Fe和微量雜質(zhì)。生產(chǎn)工藝流程為鐵水預(yù)處理、頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉、LF鋼包 爐精煉、RH真空脫氣精煉及板坯連、4300mm二階段軋制、乳后加速冷卻等工藝過程,具體如 下:
      [0039] 鋼坯加熱:鋼坯裝爐溫度不高于150°C,加熱參考時(shí)間按8-lOmin/cm,均熱時(shí)間不 少于40min保證鋼坯燒勻燒透,各點(diǎn)溫度差< 20°C。鋼坯加熱溫度控制在1180-1250°C。
      [0040] 粗軋工藝:粗軋機(jī)進(jìn)行多1000°C的再結(jié)晶軋制。粗軋過程中,鋼坯在粗軋機(jī)前順 時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°,優(yōu)先進(jìn)行橫軋至目標(biāo)寬度,然后逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°進(jìn)行縱軋至精軋開軋厚 度。縱軋過程中后三道的道次壓下率控制在15% -20%。
      [0041] 精軋工藝:精軋控制包括采用偏控制開軋溫度的軋制模式,精軋開軋制厚度為成 品厚度3-6倍,精軋開軋溫度控制在830-980°C。精軋過程中在5-9道次內(nèi)完成最終成型軋 制,禁止軋制過程待溫。
      [0042] 冷卻工藝:最終成型后的控制冷卻的開冷溫度控制在750-810°C,終冷溫度控制 在580-650°C,冷卻速度控制在5-30°C /s。為保證鋼板厚度方向的相變協(xié)調(diào)性,上下水流量 比控制在0.4-1. 0之間。
      [0043] 具體地,當(dāng)成品鋼板厚度為12_16mm時(shí),鋼坯精軋開軋厚度為成品鋼板厚度的 4. 0~6. 0倍,鋼坯粗軋終軋溫度彡1KKTC,鋼坯精軋開軋溫度為970~KKKTC,開冷溫度 為780-810°C,終冷溫度為600-650°C,冷速為18-30°C /s,上下水流量比為0. 4-0. 7。
      [0044] 具體地,當(dāng)成品鋼板厚度為> 16_20mm時(shí),鋼坯精軋開軋厚度為成品鋼板厚度的 3. 0~4. 0倍,鋼坯粗軋終軋溫度彡1KKTC,精軋開軋溫度為960~970°C,開冷溫度為 780-810°C,終冷溫度為550-600°C,冷速為12-18°C /s,上下水流量比為0. 4-0. 7。
      [0045] 具體地,精軋軋制模式采用僅控制開軋溫度的軋制模式,乳制過程禁止鋼坯待溫。 所述精軋軋制道次為5-9道次。
      [0046] 按照本發(fā)明提供的成分設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝,除本說明書已經(jīng)說明的情況外,本實(shí)施 例中采用鋼坯斷面尺寸為200mmX 2200mm,采用雙機(jī)架兩階段控軋,最終鋼板斷面尺寸為 (12-19)mmX (2000-2500)mm,實(shí)施例1的生產(chǎn)工藝見表1,實(shí)物的性能檢驗(yàn)結(jié)果見表2。
      [0047] 實(shí)施例2
      [0048] 在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上添加Cr元素,具體地,超低碳高強(qiáng)韌性抗HIC管線鋼板的化 學(xué)成分及重量百分比含量為:C:0. 04%、Si :0. 22%、Mn :1. 10%、S :0. 0007%、P :0. 009%、 Nb :0? 050%、Ti :0? 015%、Ni :0? 145%、Cr :0? 25%,其余為Fe和微量雜質(zhì)。
      [0049] 本實(shí)施例的生產(chǎn)制備方法同實(shí)施例1,區(qū)別在于:
      [0050] 鋼板添加了 Cr元素,其重量百分比含量為0. 25 %。
      [0051] 按照本發(fā)明提供的成分設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝,除本說明書已經(jīng)說明的情況外,本實(shí)施 例中采用鋼坯斷面尺寸為200mmX 2200mm,采用雙機(jī)架兩階段控軋,最終鋼板斷面尺寸為 (12-19)mmX (2000-2500)mm,實(shí)施例1的生產(chǎn)工藝見表1,實(shí)物的性能檢驗(yàn)結(jié)果見表2。
      [0052] 表1本發(fā)明的超低碳高強(qiáng)韌性抗HIC管線鋼板的軋制與冷卻工藝參數(shù)
      【主權(quán)項(xiàng)】
      1. 一種超低高強(qiáng)韌性抗HIC管線鋼板,其特征在于,所述超低碳高強(qiáng)韌性抗HIC管 線鋼板的化學(xué)成分及重量百分比含量包括:C :0. 03% -0. 05%、Si :0. 15% -0. 30%、Mn : 彡 I. 20%、S :彡 0? 002%、P :彡 0? 01%、Nb :0? 02% -0? 08%、Ti :彡 0? 05%,其余為 Fe 和不 可避免微量雜質(zhì)。
      2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超低碳高強(qiáng)韌性抗HIC管線鋼板,其特征在于,所述超低 碳高強(qiáng)韌性抗HIC管線鋼板中還包括:單獨(dú)添加Ni 0.50%,或者Ni0.50%和Cr: < 0. 50 %兩者的混合添加。
      3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超低碳高強(qiáng)韌性抗HIC管線鋼板,其特征在于,所述鋼板顯微 組織主要由鐵素體和少量退化珠光體組成。
      4. 一種權(quán)利要求1-3任一所述的超低碳高強(qiáng)韌性抗HIC管線鋼板的制備方法,包括: 鋼坯加熱、成型軋制和加速冷卻,具體包括以下步驟: 1) 鋼坯加熱:將原料制成鋼還,將鋼坯裝爐加熱,加熱溫度控制在1180-1250°C;所述 鋼還加熱時(shí)間8-10min/cm,均熱時(shí)間不少于40min; 2) 成型軋制:對(duì)步驟1)制得的加熱鋼坯采用兩階段軋制工藝成型,制得鋼板;其中,粗 軋機(jī)進(jìn)行多l(xiāng)l〇〇°C的再結(jié)晶軋制;精軋開軋溫度為830-980°C,精軋開軋制厚度為成品厚 度 3. 0-6. 0 倍; 3) 加速冷卻:對(duì)步驟2)軋制后的鋼板冷卻,鋼板開冷溫度為750-8KTC,終冷溫度為 580-650°C,冷卻速度為5-30°C/s。鋼板冷卻過程中上、下水流量比為0. 4-1. 0。
      5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法,其特征在于,所述步驟1)均熱過程,各點(diǎn)溫度差 彡 2(TC〇
      6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法,其特征在于,所述步驟2)采用4300mm雙機(jī)架兩階 段軋制工藝成型。
      7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法,其特征在于,所述步驟2)粗軋前,首先將鋼順時(shí)針 旋轉(zhuǎn)90°,將鋼坯軋制至目標(biāo)寬度,然后將鋼坯逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°縱軋至精軋開軋厚度,縱 軋道次壓下率控制在15% -20%。粗軋過程總軋制道次數(shù)為5-7。
      8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法,其特征在于,所述步驟2)精軋軋制模式采用僅控 制開軋溫度的軋制模式,乳制過程禁止鋼坯待溫。所述精軋軋制道次為5-9道次。
      【專利摘要】本發(fā)明屬于鋼鐵技術(shù)領(lǐng)域,具體地,本發(fā)明公開了一種超低碳高強(qiáng)韌性抗HIC管線鋼板及其制備方法。所述鋼板的化學(xué)成分及重量百分比含量包括:C:0.03%-0.05%、Si:0.15%-0.30%、Mn:≤1.20%、S:≤0.002%、P:≤0.010%、Nb:0.02%-0.08%、Ti:≤0.05%,其余為Fe和不可避免微量雜質(zhì)。本發(fā)明通過低碳、高Nb含量微合金化、Ni合金化或Cr、Ni復(fù)合合金化成分設(shè)計(jì),通過控制軋制與控制冷卻工藝技術(shù)的實(shí)施,獲得細(xì)小均勻的鐵素體+少量退化珠光體組織類型的高強(qiáng)韌性抗HIC管線鋼板。鋼板不但具有高強(qiáng)度和高韌性,同時(shí)具有優(yōu)良的抗HIC性能,十分適合用于制造含有酸性介質(zhì)的石油、天然氣輸送管道。
      【IPC分類】C21D8-02, C22C38-50, C22C38-14
      【公開號(hào)】CN104694823
      【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510135771
      【發(fā)明人】黃少文, 馬光亭, 郭峰, 霍孝新, 麻衡, 張興錦, 陳愛嬌, 李新東
      【申請(qǐng)人】山東鋼鐵股份有限公司
      【公開日】2015年6月10日
      【申請(qǐng)日】2015年3月26日
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