一種熱軋卷板及其制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及熱社技術領域，特別設及一種熱社卷板及其制造方法。
【背景技術】
[0002] 管線運輸是長距離輸送石油和天然氣最主要的方式，部分管線的建設需要經過氣 候寒冷地帶，運對管線鋼的低溫初性提出了更高的要求。當前鋼材市場形勢較差，各鋼廠在 X70等高級別管線鋼的市場競爭尤為激烈，如何提高性能的前提下降低合金成本，從而降低 整體生產成本顯得尤為重要。目前市場上所出現的X70管線鋼W及相關文獻資料所記載的 X70管線鋼的低溫初性較差，不能夠滿足低溫環境下的性能要求，而且現有的X70管線鋼生 產成本較高，增加了工業投入。
【發明內容】
[0003] 本發明實施例通過提供一種熱社卷板及其制造方法，解決了現有技術中熱社卷板 在低溫環境下初性不足的技術問題，實現了提高熱社卷板的低溫初性，W及提高熱社卷板 強度、成形性和焊接性的技術效果，使得利用熱社卷板制造的天然氣輸送管道在低溫工況 下安全、穩定的運行。
[0004] 本發明實施例提供了一種熱社卷板，所述熱社卷板為X70級別，所述熱社卷板用 于制造天然氣輸送管道；其特征在于，所述熱社卷板的化學成分按重量百分比計含有：c: 0. 05~0. 10%，Si:0. 10~0. 30%，Μη:1. 30~1. 90%，P0. 015%，S《0. 004%，V: 0. 01~0. 05%，佩：0. 04~0. 065%，化：0. 10~0. 30%，Ti:0. 010~0. 050%，其余為化 及不可避免的雜質。
[0005] 進一步地，所述熱社卷板的內部結構由針狀鐵素體、粒狀貝氏體及M/A組織組成。
[0006] 本發明實施例還提供了一種熱社卷板的制造方法，所述熱社卷板為X70級別，所 述熱社卷板用于制造天然氣輸送管道；所述方法包括：板巧加熱、粗社、精社、冷卻及卷取 過程；其中：
[0007] 在所述板巧加熱過程中，控制高溫均熱段的加熱時間小于50分鐘；控制所述板巧 加熱的總時間為180~300分鐘，控制所述板巧加熱后的出爐溫度為1180~1210°C。
[0008] 在所述粗社過程中，控制所述粗社各道次的壓下率逐漸增加，控制所述粗社末道 次壓下率大于22%，控制所述粗社的出口溫度為900~1000°C。
[0009] 在所述精社過程中，控制所述精社的入口溫度小于或等于960°C，控制終社溫度為 780~860°C，控制所述板巧的總變形量大于70%。
[0010] 控制所述冷卻過程采用超快冷、層流冷卻及精冷模式。
[0011] 進一步地，所述超快冷的冷卻速率大于40°C/s。
[0012] 進一步地，控制所述超快冷后的所述板巧的溫度為480~560°C。
[0013] 進一步地，還包括，在所述卷取過程中，控制卷取溫度為360~420°C。
[0014] 進一步地，在所述粗社過程中，控制所述粗社的總道次為6~8道次。
[0015] 本發明實施例提供的一個或多個技術方案，至少具備W下有益效果或優點：
[0016] 1、本發明實施例提供的熱社卷板，C含量為0. 05~0. 10%、S含量小于0. 004%， 通過低碳低硫的成分設計保證了熱社板卷的低溫初性。熱社卷板采用MnXr、Nb、V及Ti等 元素復合強化，熱社卷板的內部結構由針狀鐵素體、粒狀貝氏體及M/A組織組成，進一步提 高了熱社板卷的強度及初性。同時，熱社卷板中不添加昂貴的Mo元素，降低了生產成本。
[0017] 2、本發明實施例提供的熱社卷板的制造方法，在板巧加熱過程中，控制高溫均熱 段的加熱時間小于50分鐘，防止板巧的原始奧氏體晶粒過分粗化，確保其具有較低的初脆 轉變溫度。使粗社階段的各道次壓下率逐漸增加，控制精社入口溫度小于等于960°C，并使 板巧在精社段的壓下率大于70%，保證板巧在非再結晶區內進行大變形，增加有效晶粒尺 寸數量，提高了熱社卷板的低溫初性。本發明實施例提供的熱社卷板的制造方法，冷卻過程 采用超快冷、層流冷卻及精冷模式，且控制超快冷的冷卻速率大于40°C/s，超快冷的快速 冷卻能力彌補了化元素減少（化含量為0. 10~0. 30% )W及無Mo元素帶來的澤透性的 損失，可獲得針狀鐵素體、粒狀貝氏體及M/A組織，使熱社卷板具有高強度的同時具有超高 的低溫初性，同時熱社卷板中不添加昂貴的Mo元素并減少化元素的添加量，降低了生產成 本。
【附圖說明】
[001引圖1為本發明實施例1提供的熱社卷板沖擊初脆轉變曲線；
[0019] 圖2為本發明實施例1提供的熱社卷板沖擊剪切面積變化曲線；
[0020]圖3為本發明實施例1提供的熱社卷板DWTT初脆轉變曲線；
[0021] 圖4為本發明實施例1提供的熱社卷板金相組織圖；
[0022] 圖5為本發明實施例2提供的熱社卷板沖擊初脆轉變曲線；
[0023] 圖6為本發明實施例2提供的熱社卷板沖擊剪切面積變化曲線；
[0024]圖7為本發明實施例2提供的熱社卷板DWTT初脆轉變曲線；
[0025] 圖8為本發明實施例2提供的熱社卷板金相組織圖；
[0026]圖9為本發明實施例3提供的熱社卷板沖擊初脆轉變曲線；
[0027] 圖10為本發明實施例3提供的熱社卷板沖擊剪切面積變化曲線；
[002引圖11為本發明實施例3提供的熱社卷板DWTT初脆轉變曲線；
[0029] 圖12為本發明實施例3提供的熱社卷板金相組織圖。
【具體實施方式】
[0030] 本發明實施例通過提供一種熱社卷板及其制造方法，解決了現有技術中熱社卷板 在低溫環境下初性不足的技術問題，實現了提高熱社卷板的低溫初性，W及提高熱社卷板 強度、成形性和焊接性的技術效果，使得利用熱社卷板制造的天然氣輸送管道在低溫工況 下安全、穩定的運行。
[0031] 本發明實施例提供了一種熱社卷板，熱社卷板為X70級別，熱社卷板用于制造天 然氣輸送管道。熱社卷板的化學成分按重量百分比計含有：C :0. 05~0. 10%，Si :0. 10~ 0. 30%，Μη :1. 30~1. 90%，P 0. 015%，S《0. 004%，V :0. 01~0. 05%，佩：0. 04~ 0.065%，化：0. 10~0.30%，Ti :0.010~0.050%，其余為化及不可避免的雜質。熱社卷 板的內部結構由針狀鐵素體、粒狀貝氏體及M/A組織組成。
[0032]本發明實施例還提供了一種熱社卷板的制造方法，該熱社卷板為X70級別，用于 制造天然氣輸送管道。方法包括：板巧加熱、粗社、精社、冷卻及卷取過程，其中：
[0033] 在板巧加熱過程中，控制高溫均熱段的加熱時間小于50分鐘；控制板巧加熱的總 時間為180~300分鐘，控制板巧加熱后的出爐溫度為1180~1210°C。
[0034] 在粗社過程中，控制粗社各道次的壓下率逐漸增加，控制粗社末道次壓下率大于 22%，控制粗社的出口溫度為900~1000°C。控制所述粗社的總道次為6~8道次。
[0035] 在精社過程中，控制精社的入口溫度小于或等于960。控制終社溫度為780~ 860°C，控制板巧的總變形量大于70%。
[0036] 控制冷卻過程采用超快冷、層流冷卻及精冷模式。超快冷的冷卻速率大于40°C/S，控制所述超快冷后的所述板巧的溫度為480~560°C。
[0037]在卷取過程中，控制卷取溫度為360~420°C。
[0038] 本發明實施例提供的熱社卷板的沖擊初脆轉變溫度FATT50小于-60°C，熱社卷板 的DWTT初脆轉變溫度FATT85小于-60°C。
[0039] 本發明實施例中，控制熱社卷板的C含量為0.05~0. 10%，0. 05~0. 10%的C含 量使得熱社卷板具備較高的低溫初性，同時使熱社卷板具有良好的可焊性。此外，0. 05~ 0. 10%的C含量還能夠提高熱社卷板的強度，特別是當熱社卷板采用低合金成分設計時， 采用0. 05~0. 10%的C含量在保證熱社卷板強度上的作用更為明顯。 W40] 本發明實施例中，控制熱社卷板的S含量小于0. 004%。S是鋼中不可避免的雜質 元素，在鋼中易形成非金屬夾雜物，影響鋼的初性，因此S含量越低越好。本發明實施例通 過低于0. 004%的超低硫控制，并采用化處理對硫化物進行形態控制，可使熱社卷板具有 較高的初性。
[0041] 本發明實施例中，控制熱社卷板的佩含量為0. 04~0. 065%，主要是基于細晶強 化和析出強化的考慮。Nb是主要的細晶強化元素，在高溫變形過程中抑制再結晶的發生。 通過固溶佩元素的拖曳效應和佩元素析出的阻礙作用，抑制奧氏體的回復、再結晶和晶粒 長大，特別是在精社階段未再結晶區的低溫大變形階段可W顯著的細化晶粒尺寸，在提高 材料的強度的同時也保證了其初性。雖然本發明實施例提供的熱社卷板的Nb含量較少， 但在精社后馬上進行了超快冷冷卻，在較快的冷速下熱社卷板迅速進入到中溫轉變區并形 成大量的形核核屯、，使中溫轉變產物被明顯細化，彌補了由于Nb含量的減少帶來的細晶強 化，同時降低了Nb元素的成本投入。
[0042] 本發明實施例中，控制熱社卷板的化含量為0. 10~0. 30%，化元素具有顯著的 固溶強化的效果，可W彌補由于低C含量造成的強度不足。同時Cr元素可降低γ-α相 變溫度，獲得細小的相變產物，提高材料的塑初性。化元素能夠有效提高鋼的澤透性，抑制 多邊形鐵素體和珠光體的產生，促進在中溫和低溫區內形成晶內有大量位錯分布的針狀鐵 素體。本發明實施例中，熱社卷板在沒有添加Mo等其他增加澤透性元素的情況下，僅加入 了 0. 10~0. 30%化元素就能夠實現鋼卷的組織為針狀鐵素體、粒狀貝氏體及M/A組織的 原因在于在控制冷卻的過程中使用了超快冷設備，超快冷的快速冷卻能力彌補了Cr元素 減少W及無Mo帶來的澤透性的損失。
[0043] 本發明實施例中，控制V含量為0.01~0.05%，V元素主要用于增加第二相粒子 的析出，通過V的析出強化，提高熱社板卷的強度。盡管V元素的析出對初性產生不利影響， 但可W通過超快冷設備的使用使V元素的析出物能夠細小彌散的析出，降低對初性的不利 影響。
[0044] 下面結合具體的實施例對本發明提供的熱社卷板及其制造方法進行說明：
[0045] 連施倆I1
[0046] 本實施例提供的熱社卷板的化學成分按重量百分比計含有：C:0.069%，Si: 0.