厚規格x65管線鋼及其生產方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及熱連乳鋼帶及其生產方法，特別是涉及一種厚規格X65管線鋼及其生 產方法。
【背景技術】
[0002] 在鐵路、公路、航空、水運和管道5種運輸方式中，管道運輸是一種經濟、安全不間 斷的運輸方式，用管道輸送石油天然氣具有高效、經濟、安全、無污染的特點，是輸送油氣最 有效的工具。隨著管道工程的飛速發展，帶動了管線鋼生產的迅速發展。
[0003] 石油、天然氣輸送管線分為長輸管線和油田內部的集輸管線兩部分。長輸管線為 了提高輸送效率，主干線輸送壓力較高，要求選用較高強度級別的鋼種，如X70、X80級別； 集輸管線、支線和一些輸量較小的管線輸送壓力較低，一般選用強度較低的鋼種，X65級別 管線鋼是支線工程常用的鋼種。
[0004] 管線鋼綜合性能要求高，要求具有強度高，韌性高，韌脆轉變溫度低、焊接性能好 等，特別是表示止裂性能的DWTT (落錘撕裂試驗）性能要求嚴格。DWTT (落錘撕裂試驗）性 能是輸氣管線鋼質量要求的一個重要的必備的指標，DWTT采用全厚度試樣，較常規沖擊試 驗更能真實、準確反應材料的斷裂韌性，DWTT對鋼材的厚度極其敏感，鋼材厚度增加，其組 織均勻性降低，DWTT性能惡化，因此，提高厚規格管線鋼落錘性能是厚規格管線鋼批量生產 過程中亟待解決的關鍵問題。
[0005] 專利CN101928883A公開的一種X65管線鋼及其生產方法中，其化學成分：C: 0. 055-0. 09 %, Si ：0. 15-0. 35 %,Mn：1. 50-1. 65 %,P： ^ 0. 020 %, S ： ^ 0. 005 %, Nb ： 0? 040-0. 055 %，V :0? 040-0. 070 %，Ti :0? 010-0. 025 %，Als :0? 005-0. 060 %。其化學成 分中Nb含量高，其合金成分較高。該專利是在雙機架緊湊是爐卷乳制上生產，其經過粗 乳后的鋼坯延時40-60秒，使粗乳鋼坯溫度低于900°C在進行3道次連續精乳，終乳溫度 790-830°C，通過大幅度降低精乳入口溫度保證其落錘性能，該發明不適合熱連乳生產。
[0006] 專利CN 101082106A公開的一種低成本生產X65管線鋼的方法中，其化學成分：C : 0. 046-0. 60%, Si ：0. 15-0. 30%, Mn ：1. 40-1. 60%, P ：0. 006-0. 015%, S ：0. 001-0. 008%, Nb :0. 045-0. 050%，Ti :0. 015-0. 025%，該發明碳含量低，采用中碳合金進行合金化，其碳 含量將超標，只能采用低碳合金進行合金化，同時其Nb含量較高，合金化成本較高。加入一 定量的Ti，采用Ti的析出強化保證其強度，但鈦微合金鋼對煉鋼工藝要求高，氮含量和氧 含量的波動將造成成品性能的波動。另外，在薄板坯連鑄連乳機組上生產，只能生產厚度 10. 0mm以下的X65管線鋼，不適合生產厚規格X65管線鋼。
[0007] 專利CN1811002A公開的酸性環境用X65管線鋼及其制造方法中，其化學成分：C: 0. 02-0. 05%, Si ：0. 10-0. 50%,Mn：1. 20-1. 50%,P：0. 004-0. 012%, S ：^ 0. 002%, Nb ： 0? 05-0. 07 %，Ti :0? 005-0. 025 %，Mo :0? 050-0. 195 %，加入一定量的Cu和 Ni。通過大幅度 降低其P、S含量，同時其Nb含量較高，又添加昂貴的Mo、Cu、Ni等元素保證其落錘性能，其 生產成本高。
[0008] 專利CN103388110A公開的一種提高較厚規格X60管線鋼落錘性能的方法中，化學 成分的控制C彡0? 12, Si彡0? 40, Mn彡1. 60, P彡0? 025和S彡0? 015,并滿足如下條件： (1)還添加有Nb、V、Ti或它們之間的組合，Nb、V和Ti含量之和彡0. 15% ; (2)還加入有 Cr、Mo、Ni和Cu或它們之間的組合，（3) E Mn的值必需滿足在1. 80~2. 05之間，該發明 的化學成分中有Cr、Mo、Ni和Cu或它們之間的組合，其生產成本高。
[0009] 在不影響其強度、韌性和落錘撕裂性能的情況下，若能進一步降低厚規格X65管 線鋼的成本，是本領域技術人員追求的進一步目標。
【發明內容】
[0010] 本發明的目的是提供一種成本低，且能保持強度、韌性、落錘撕裂性能等良好的厚 規格X60管線鋼。
[0011] 本發明解決技術問題所采用的技術方案是：厚規格X65管線鋼，其化學成分按重 量百分比組成為：C :0? 07-0. 10%，Si :0? 10-0. 30%，Mn :1. 40-1. 60%，P :彡 0? 020%，S : 彡 0? 010%，Nb :0? 030-0. 039%，V :0? 06-0. 08%，Ti :0? 008-0. 019%，Cr :0? 15-0. 30%，其 余為Fe和不可避免的雜質。
[0012] 優選的方案是：C :0? 07-0. 09 %，Si :0? 15-0. 25 %，Mn :1. 45-1. 55 %，P : ^ 0. 018%, S 0. 005%, Nb ：0. 035-0. 039%, V ：0. 06-0. 08%, Ti ：0. 010-0. 017%, Cr ： 0. 20-0. 30 %，其余為Fe和不可避免的雜質。
[0013] 本發明厚規格X65管線鋼的生產工藝為熱連乳生產工藝：鐵水脫硫一轉爐冶煉復 合吹煉一脫氧、合金化及高堿度精練渣脫硫一爐后小平臺補喂A1線、Ti微合金化一喂鈣線 -連鑄一板坯加熱一高壓水除鱗一粗乳一精乳一層流冷卻一卷取一包裝入庫。
[0014] 具體來說，包括以下步驟：
[0015] 1)制備板坯：按照上述重量百分比連鑄得到板坯；
[0016] 2)粗乳：步驟1)得到的板坯加熱到1185~1220°C后經粗乳得到中間坯；
[0017] 3)精乳：將步驟2)所得中間坯經精乳機組精乳，精乳入口溫度控制在960~ 1000°C，終乳溫度范圍為810~880°C ;
[0018] 4)雙段冷卻：采用加強冷卻和普通冷卻相結合的雙段冷卻模式進行冷卻。具體 地，精乳后以15~40°C /s的冷卻速度冷卻到比卷取溫度高10~30°C的中間溫度，空冷 4~6秒后，以5~15°C /s冷卻速度冷卻到560°C~630°C卷取。
[0019] 作為本發明優選的方案，步驟2)板坯粗乳采用5道次或7道次乳制，每道次變形 量必須彡20%。
[0020] 作為本發明優選的方案，步驟3)精乳入口溫度控制960~985°C，精乳倒數第三道 次的變形量20%以上，倒數第二道次的變形量在17%以上，最后一道次的變形量在10%以 上，終乳溫度范圍為830~865°C。保證未再結晶區變形量，增加相變形核核心，細化鐵素體 晶粒。
[0021] 作為本發明優選的方案，步驟4)雙段冷卻是在精乳后以17_30°C /秒的冷卻速度 冷卻到比卷取溫度高10~30°C的中間溫度，然后空冷4~6秒后，最后以8-12/秒的冷卻 速度冷卻到卷取溫度560 °C~590 °C進行卷取。
[0022] 本發明的有益效果是：本發明不需要加入昂貴的Mo、Ni等元素，成本相對較低，且 乳制工藝簡單，操作性強。另外本發明也不需要大幅度降低其精乳入口溫度。本發明生產的 的厚規格X65管線鋼的屈服強度480~518MPa，抗拉強度560~660MPa，-20°C 的沖擊功彡190J，_20°C落錘剪切面積94%以上。
[0023] 以下通過【具體實施方式】對本發明作進一步的詳細描述，但并不限制本發明，本領 域技術人員根據本發明作出各種改變和替換，只要不脫離本發明的精神，均應屬于本發明 所附權利要求的范圍。
【具體實施方式】
[0024] 本發明的生產工藝流程為：鐵水脫硫一轉爐冶煉復合吹煉一脫氧、合金化及高堿 度精練渣脫硫一爐后小平臺補喂A1線、Ti微合金化一喂鈣線一連鑄一板坯加熱一高壓水 除鱗一粗乳一精乳一層流冷卻一卷取一包裝入庫。
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