厚規格x60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X60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。大量主干 線線的建設，帶動了 X65以下級別級管線鋼的需求量急劇增加。
[0004] 在現有技術中，專利CN101928882A公開的一種X60管線鋼及其生產方法中，其 化學成分：C :0? 060 ~0? 080%，Si :0? 15 ~0? 30%，Mn :1. 35 ~1. 55%，P :彡 0? 020%， S :彡 0. 006 %，Nb :0. 035 ~0. 055 %，V :0. 035 ~0. 055 %，Ti :0. 010-0. 025 %，Als : 0. 010-0. 040%。其化學成分中Nb含量高達0. 035~0. 055%，其合金成分較高，成本高，且 該專利是在雙機架緊湊式爐卷乳制上生產，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，不適合熱連乳生產。
[0005] 專利CN103526110A公開的16~25mm厚X60管線鋼及其生產方法，其組分：C : 0. 06 ~0. 09%、Si :0. 25 ~0. 35%、Mn :1. 55 ~1. 60%、（Nb+Ti+V+Mo+Ni) :0. 20 ~0. 29%、 P彡0. 010%、S彡0. 003%、Als :0. 02~0. 04%。該管線鋼在中厚板乳機上應用，生產的 X60管線鋼的組織含有42~46 %板條狀鐵素體、32~38 %針狀鐵素體、13~15%貝氏體， 少量M-A島及一些細小彌散析出相。另外，該管線鋼中含有貴金屬Mo、Ni等貴金屬，成本相 對較高。
[0006] 文獻《酒泉鋼鐵公司X60管線鋼的研制》中，酒泉鋼鐵公司成分設計（單位，wt% ) 為 C 彡 0? 1%、Si 彡 0? 4%、Mn :1. 3%、V :0? 05 ~0? 10%、Nb :0? 02 ~0? 04%、Ti :0? 02 ~ 0. 05%、P彡0. 03%、S彡0. 025%，乳制時完全再結晶區開乳溫度1020~1080°C，未再結 晶區開乳溫度< 950°C，終乳溫度700~850°C。冷卻采用ADC0氣霧冷卻系統快冷，終冷溫 度630~700°C。該管線鋼采用Nb+V+Ti復合微合金化，其Ti含量0. 02~0. 05 %，含鈦 鋼的煉鋼和熱乳工藝要求高，工藝波動對力學性能影響很大，同時，由于它采用"低溫、大壓 下"乳制，在熱連乳乳制時需要待溫，生產效率低。
[0007] 專利CN103388110A公開了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：⑴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，其生產成本較高。
[0008] 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X60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】
[0009] 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。
[0010] 本發明解決技術問題所采用的技術方案是：厚規格X60管線鋼，其化學成分按重 量百分比組成為：C :0? 05-0. 10%，Si :0? 10-0. 30%，Mn :1. 30-1. 50%，P :彡 0? 020%，S : 彡 0? 010%，Nb :0? 020-0. 034%，V :0? 05-0. 08%，Ti :0? 008-0. 019%，Cr :0? 15-0. 30%，其 余為Fe和不可避免的雜質。
[0011] 優選的方案是：C :0? 07-0. 09 %，Si :0? 15-0. 25 %，Mn :1. 30-1. 42 %，P : ^ 0. 018%, S 0. 005%, Nb ：0. 025-0. 034%, V ：0. 06-0. 09%, Ti ：0. 010-0. 017%, Cr ： 0. 20-0. 30 %，其余為Fe和不可避免的雜質。
[0012] 本發明厚規格X60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。
[0013] 具體來說，包括以下步驟：
[0014] 1)制備板坯：按照上述重量百分比連鑄得到板坯；
[0015] 2)板坯粗乳：步驟1)得到的板坯加熱到1185~1220°C后經粗乳得到中間坯；
[0016] 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830~870 °C ;
[0017] 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。
[0018] 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%。
[0019] 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。
[0020] 作為本發明優選的方案，步驟4)雙段冷卻是在精乳后以20_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°C /秒的冷 卻速度冷卻到卷取溫度560 °C~590 °C進行卷取。
[0021] 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X60管線鋼的屈服強度465~500MPa，抗拉強度560~590MPa，-20°C 的沖擊功彡140J，_20°C落錘剪切面積94%以上。
[0022] 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】
[0023] 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。
[0024] 厚規格X60管線鋼，其化學成分按重量百分比組成為：C :0. 05-0. 10 %，Si : 0. 10-0. 30 %, Mn ：1. 30-1. 50 %, P ： ^ 0. 020 %,