專利名稱：一種管線鋼的生產方法
技術領域：
本發(fā)明屬于軋鋼方法，涉及一種具有低應變時效敏感性及抗變形能力的管線鋼的生產方法。
背景技術：
在地震凍土帶、泥石流、山體滑坡等自然災害引起的大規(guī)模地層運動地區(qū)，管線鋼將承受較大的位移及應變，這時管線的失效不再由應力控制，而是由應變控制。此時，管線不但要承受較高的內壓，同時還應具有良好的抗大變形能。超長距離的管線建設往往不可避免的需要經過一些寒冷和多地震地區(qū)或深海等環(huán)境惡劣的地區(qū)，這就要求管道運輸要考慮在特殊地質條件下的運行安全性。通常，傳統(tǒng)的管線設計是基于應力設計原則，即當鋼管強度不足，管內介質不斷升壓，以致環(huán)向應力作用超過鋼管比例極限時，隨著介質壓力上升，鋼管繼續(xù)產生環(huán)向變形而最終導致爆破。這種情況屬于以應力為基礎的設計范疇。然 而由于管線運行環(huán)境復雜多變，在地震和地質災害多發(fā)區(qū)，管線將承受較大的位移及應變，這時管線的失效不再由應力控制，而是由應變控制。同時，為了提高管道鋼管的耐腐蝕能力，需要熱涂防腐層，然而高鋼級管線鋼經加熱涂層后會出現(xiàn)明顯的應變時效硬化，使得鋼管屈服強度和屈強比升高，而屈強比升高會進一步降低鋼管抗變形能力。因此，迫切需要開發(fā)出變形能力大、應變時效敏感性低的管線用鋼。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種具有低應變時效敏感性及抗變形能力管線鋼的生產方法。本發(fā)明的管線鋼，具有PF+B雙相組織，最終所制的管線鋼具有拉伸曲線為連續(xù)屈服的拱頂型，縱向屈服強度RtO. 5 :485 515MPa，抗拉強度Rm :670 700MPa，屈強比RtO. 5/Rm彡0. 80，最小應力比Rtl. 5/RtO. 5彡I. 24，最小應力比Rt2. 0/Rtl. 0彡I. 13，均勻變形伸長率UEL彡10%;在200°C時效保溫5min下，拉伸曲線為連續(xù)屈服的拱頂型，縱向屈服強度 RtO. 5 :505 535MPa，抗拉強度 Rm :690 720MPa，屈強比 RtO. 5/Rm ( 0. 85，最小應力比Rt I. 5/RtO. 5彡I. 19，最小應力比Rt2. 0/Rtl. 0彡I. 10，均勻變形伸長率UEL彡9. 0% ;-20°C夏比沖功均在300J以上，-15。。DffTT剪切面積比(SA%)彡90%。本發(fā)明通過下述技術方案予以實現(xiàn)一種管線鋼的生產方法，采用轉爐冶煉一LF精煉一VD真空脫氣一連鑄一加熱爐加熱一粗軋一精軋一Mulpic控冷一成品入庫的工藝路線。包括合金元素的質量百分比為C = 0. 03 0. 06，Si = 0. 20 0. 35，Mn = I. 60 I. 70，P 彡 0. 015，S 彡 0. 005，Nb =
0.04 0. 06，Ti = 0. 008 0. 02，Ni = 0. 15 0. 25，Cr = 0. 20 0. 35，Mo = 0. 10
0.15，H彡0. 0003，N彡0. 005，0彡0. 0015，余量為Fe ;粗軋+精軋+Mulpic控冷的工藝方法鋼坯加熱溫度1180 12301，一階段開軋溫度1180 12201，累積變形量彡60%，終軋溫度980 1060°C ;待溫坯二階段開軋溫度在880 900°C，終軋溫度780 810°C，累積變形量彡70% ;軋后鋼板空冷弛豫至650 680°C，鋼板開冷前析出40% 60%的多邊形鐵素體PF，而后鋼板通過Mulpic快速冷卻，冷卻速率30 35°C /min,終冷溫度300 360°C。本發(fā)明采用低碳微合金化成分設計，配合軋后空冷弛豫+Mulpic快速冷卻獲得了PF+B雙相組織，生產出具有低 應變時效敏感性及高變形能力的管線用鋼。本發(fā)明具有以下優(yōu)點I)采用低碳Cr-Mo的經濟型成分設計，生產成本低；2)兩階段控制軋制與軋后空冷弛豫Mulpic快速冷卻相結合，最終獲得PF+B板的雙向組織。3)最終所制的管線鋼具有拉伸曲線為連續(xù)屈服的拱頂型，縱向屈服強度RtO. 5 :485 515MPa，抗拉強度 Rm :670 700MPa，屈強比 RtO. 5/Rm ( 0. 80，最小應力比 Rtl. 5/RtO. 5彡I. 24，最小應力比Rt2. 0/Rtl. 0彡I. 13，均勻變形伸長率UEL彡10%, _20°C夏比沖功均在300J以上，-15°C DffTT剪切面積比(SA%)彡90%。4)所制的管線鋼在200°C時效保溫5min下，拉伸曲線為連續(xù)屈服的拱頂型，縱向屈服強度 RtO. 5=505 535MPa，抗拉強度 Rm=690 720MPa，屈強比 RtO. 5/Rm ^ 0. 85,最小應力比Rtl. 5/RtO. ≥I. 19，最小應力比Rt2. 0/Rtl. ≥I. 10，均勻變形伸長率UEL ≥ 9. 0%。
具體實施例方式下面結合實施例進一步介紹本發(fā)明的內容。本發(fā)明管線鋼由150t轉爐冶煉，經過鋼包吹氬、LF爐精煉、VD真空處理和連鑄，鑄坯斷面為260 X 2300mm，鑄坯加熱后，采用5000mm雙機架控制軋制，軋后空冷弛豫+Mulpic快速冷卻，熱軋鋼板尺寸21 X 3105mm。本發(fā)明實施例I和實施例2的化學成分見表1，兩階段軋制+軋后空冷弛豫+Mulpic快速冷卻工藝參數見表2，鋼的力學性能見表3 表6。表I鋼的化學成分(%)
權利要求
1.一種管線鋼的生產方法，采用轉爐冶煉一LF精煉一VD真空脫氣一連鑄一加熱爐加熱一粗軋一精軋一Mulpic控冷一成品入庫的工藝路線,其特征在于包括合金元素的質量百分比為C = 0. 03 0. 06，Si = 0. 20 0. 35,Mn = I. 60 I. 70，P ≤ 0. 015，S ≤ 0. 005，Nb = 0. 04 0. 06，Ti = 0. 008 0. 02，Ni = 0. 15 0. 25，Cr = 0. 20 0. 35，Mo =0. 10 0. 15，H ≤ 0. 0003，N≤O. 005，0 ( 0. 0015，余量為 Fe ;粗軋 + 精軋 +Mulpic 控冷的工藝方法一階段開軋溫度1180 1220°C，累積變形量≥60%，終軋溫度980 1060°C ；待溫坯二階段開軋溫度在880 900°C，終軋溫度780 810°C，累積變形量≥70% ;軋后鋼 板空冷弛豫至650 680°C，鋼板開冷前析出40% 60%的多邊形鐵素體PF，而后鋼板通過Mulpic快速冷卻，冷卻速率30 35°C /min，終冷溫度300 360°C。
全文摘要
一種管線鋼的生產方法，采用轉爐冶煉→LF精煉→VD真空脫氣→連鑄→加熱爐加熱→粗軋→精軋→Mulpic控冷→成品入庫的工藝路線，包括合金元素的質量百分比為C＝0.03～0.06，Si＝0.20～0.35，Mn＝1.60～1.70，P≤0.015，S≤0.005，Nb＝0.04～0.06，Ti＝0.008～0.02，Ni＝0.15～0.25，Cr＝0.20～0.35，Mo＝0.10～0.15，H≤0.0003，N≤0.005，O≤0.0015，余量為Fe；粗軋+精軋+Mulpic控冷的工藝方法鋼坯加熱溫度1180～1230℃，一階段開軋溫度1180～1220℃，累積變形量≥60%，終軋溫度980～1060℃；待溫坯二階段開軋溫度在880～900℃，終軋溫度780～810℃，累積變形量≥70%；軋后鋼板空冷弛豫至650～680℃，鋼板開冷前析出40%～60%的多邊形鐵素體PF，而后鋼板通過Mulpic快速冷卻，冷卻速率30～35℃/min，終冷溫度300～360℃。本發(fā)明方法所生產的管線鋼具有較好的低應變時效敏感性和抗變形能力。
文檔編號B21B37/74GK102644037SQ20121015283
公開日2012年8月22日 申請日期2012年5月16日 優(yōu)先權日2012年5月16日
發(fā)明者劉建兵, 史術華, 李中平, 熊祥江, 范明, 陳奇明 申請人:湖南華菱湘潭鋼鐵有限公司