專利名稱：一種高強(qiáng)度高韌性x100管線鋼熱軋卷板及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼鐵制造技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說是涉及一種高強(qiáng)度高韌性X100管線鋼熱軋卷板及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的對能源的需求量不斷加大，為提高管道輸送效率、減少投資和運營經(jīng)費，長距離輸送管線正在向高壓、大口徑發(fā)展，這就要求管線鋼具有更高的強(qiáng)度、韌性、更好焊接性和抗腐蝕性等。而隨著冶金技術(shù)的進(jìn)步和微合金化管線鋼的發(fā)展，生產(chǎn)具有高強(qiáng)度、高韌性、良好的焊接性和抗腐蝕性的管線鋼已成為現(xiàn)實。國內(nèi)外應(yīng)用中的管線鋼級已從X60發(fā)展到X70、X80，為進(jìn)一 步降低管線建設(shè)成本，高鋼級管線鋼的應(yīng)用已成為發(fā)展的必然趨勢，這就促進(jìn)了管線鋼向更高鋼級如XlOO等級別發(fā)展。而XlOO管線鋼由于其高強(qiáng)度(抗拉760MPa，屈服690MPa)，高韌性(_20°C沖擊功>200J)，具有相當(dāng)高的生產(chǎn)難度。目前公開的XlOO管線鋼成分設(shè)計有兩種思路:一種思路是采用氧化物冶金技術(shù)，加入少量Mg以改善焊接性能，在美國專利US 20030217795,日本專利JP 2001113374，歐洲專利EP1020539，歐洲專利EP1354973中，盡管各自的合金系和合金含量不同但均采用了這種成分設(shè)計方法，這種方法對性能提高有利，但加大了成本和生產(chǎn)的復(fù)雜性。另一種思路是采用以C、Mn、Nb為主合金化的方式，添加少量V、T1、B等合金元素。國內(nèi)專利“超高強(qiáng)度XlOO管線鋼及其熱軋板制造方法(專利號:CN200510111857.1A)”、“一種高強(qiáng)度XlOO管線鋼熱軋平板及其生產(chǎn)方法(專利號:200810012150.9)”、一種爐卷軋機(jī)生產(chǎn)的高強(qiáng)度XlOO管線鋼及其生產(chǎn)工藝(專利號:200810234506.3)”均屬于這種成分設(shè)計思路。其中專利CN200510111857.1的微合金元素為Nb、V、Ti還添加有Mo、B等，其合金元素的種類較多且合金量比較大如Ni ( 1.5,Cr ^ 1.0 ;專利200810234506.3添加微合金元素為Nb、V、Ti，雖然不含B但合金元素總量也整體偏高，提升了生產(chǎn)成本，同時也提高了碳當(dāng)量，對焊接性不利。在XlOO管線鋼的生產(chǎn)工藝上一般采用TMCP工藝，專利號為“200510111857”的專
利由于合金元素較多，非再結(jié)晶區(qū)開軋溫度和終軋溫度較低，造成軋制抗力和矯直抗力大大提高，對生產(chǎn)設(shè)備要求較高，加大了常規(guī)軋制生產(chǎn)的難度。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種高強(qiáng)度高韌性XlOO管線鋼熱軋卷板及其生產(chǎn)方法，在不需要加Mg元素進(jìn)行氧化物冶金的基礎(chǔ)上，調(diào)整合金成分，減少微合金元素含量以降低制造成本；通過相應(yīng)的控制軋制和控制冷卻工藝，生產(chǎn)出性能優(yōu)良的XlOO管線鋼產(chǎn)品。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種高強(qiáng)度高韌性XlOO管線鋼熱軋卷板，其化學(xué)成分質(zhì)量百分含量為:C0.03% 0.07%, Si0.1% 0.2%、Mnl.8% 2.0%、P ( 0.012%, S ( 0.0080%,N ( 0.0060%、Nb0.04% 0.09%、Mo0.20% 0.40%、Ti0.01% 0.02%, Cr0.2% 0.5%, Ni0.25% 0.6%、Cu0.2% 0.5%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)元素；進(jìn)一步的，其成分還含有Als0.015%
0.02%。一種高強(qiáng)度高韌性XlOO管線鋼熱軋卷板的生產(chǎn)方法，其熱軋工藝參數(shù)為:A、板坯加熱溫度1150°C 1250°C ；B、再結(jié)晶區(qū)軋制溫度1000°C 1150°C ；C、未再結(jié)晶區(qū)軋制溫度980°C 860°C ；D、終軋溫度 750°C 850°C ；E、終冷溫度 300°C 500°C，冷卻速度 10°C /s 40°C /s。本本發(fā)明高強(qiáng)度高韌性XlOO管線鋼熱軋卷板在不需要加Mg元素進(jìn)行氧化物冶金的基礎(chǔ)上，調(diào)整合金成分，減少微合金元素含量以降低制造成本；通過相應(yīng)的控制軋制和控制冷卻工藝，生產(chǎn)出性能優(yōu)良的XlOO管線鋼產(chǎn)品，其強(qiáng)度、韌性、低屈強(qiáng)比等指標(biāo)均符合技術(shù)要求，同時具有良好的焊接性能。


:圖1是實施例1制備的高強(qiáng)度高韌性XlOO管線鋼熱軋卷板的金相組織照片。
具體實施例方式實施例1 高強(qiáng)度高韌性XlOO管線鋼熱軋卷板，其成化學(xué)成分及含量見表I，一種高強(qiáng)度高韌性XlOO管線鋼熱軋卷板的生產(chǎn)方法，熱軋工藝參數(shù)為:A、板坯加熱溫度1200°C ；B、再結(jié)晶區(qū)軋制溫度1100°C ;C、未再結(jié)晶區(qū)軋制溫度900°C ;D、終軋溫度 800°C;E、終冷溫度400°C，冷卻速度30°C /s。生產(chǎn)的的熱軋卷板的力學(xué)性能見表2，金相組織見附圖1。實施例2高強(qiáng)度高韌性XlOO管線鋼熱軋卷板，其成化學(xué)成分及含量見表I，一種高強(qiáng)度高韌性XlOO管線鋼熱軋卷板的生產(chǎn)方法，熱軋工藝參數(shù)為:A、板坯加熱溫度1150°C ;B、再結(jié)晶區(qū)軋制溫度1000°C ；C、未再結(jié)晶區(qū)軋制溫度870°C ;D、終軋溫度 760°C;E、終冷溫度310°C，冷卻速度10°C /s。生產(chǎn)的的熱軋卷板的力學(xué)性能見表2。實施例3高強(qiáng)度高韌性XlOO管線鋼熱軋卷板，其成化學(xué)成分及含量見表I，一種高強(qiáng)度高韌性XlOO管線鋼熱軋卷板的生產(chǎn)方法，熱軋工藝參數(shù)為:
A、板坯加熱溫度1250°C ；B、再結(jié)晶區(qū)軋制溫度1150°C ;C、未再結(jié)晶區(qū)軋制溫度980°C ;D、終軋溫度 850°C;E、終冷溫度500°C，冷卻速度35°C /s。生產(chǎn)的的熱軋卷板的力學(xué)性能見表2。實施例4高強(qiáng)度高韌性XlOO管線鋼熱軋卷板，其成化學(xué)成分及含量見表I，—種高強(qiáng)度高韌性XlOO管線鋼熱軋卷板的生產(chǎn)方法，熱軋工藝參數(shù)為:A、板坯加熱溫度1210°C ；B、再結(jié)晶區(qū)軋制溫度111·0°C ;C、未再結(jié)晶區(qū)軋制溫度950°C ;·
D、終軋溫度 820°C;E、終冷溫度450°C，冷卻速度25°C /s。生產(chǎn)的的熱軋卷板的力學(xué)性能見表2。實施例5高強(qiáng)度高韌性XlOO管線鋼熱軋卷板，其成化學(xué)成分及含量見表I，一種高強(qiáng)度高韌性XlOO管線鋼熱軋卷板的生產(chǎn)方法，熱軋工藝參數(shù)為:A、板坯加熱溫度1180°C ;B、再結(jié)晶區(qū)軋制溫度1100°C ;C、未再結(jié)晶區(qū)軋制溫度900°C ;D、終軋溫度 790°C;E、終冷溫度400°C，冷卻速度30°C /s。生產(chǎn)的的熱軋卷板的力學(xué)性能見表2。實施例6高強(qiáng)度高韌性XlOO管線鋼熱軋卷板，其成化學(xué)成分及含量見表I，一種高強(qiáng)度高韌性XlOO管線鋼熱軋卷板的生產(chǎn)方法，熱軋工藝參數(shù)為:A、板坯加熱溫度1190°C ;B、再結(jié)晶區(qū)軋制溫度1080°C ；C、未再結(jié)晶區(qū)軋制溫度910°C ;D、終軋溫度 790°C;E、終冷溫度390°C，冷卻速度30°C /s。生產(chǎn)的的熱軋卷板的力學(xué)性能見表2。由表I實施例Γ5高強(qiáng)度高韌性XlOO管線鋼熱軋卷板的化學(xué)成分可看出本發(fā)明熱軋卷板減少了微合金元素的含量，降低了制造成本，由圖1及表2測得的實施例1飛生產(chǎn)的高強(qiáng)度高韌性XlOO管線鋼熱軋卷板的力學(xué)性能可以看出，本發(fā)明高強(qiáng)度高韌性XlOO管線鋼熱軋卷板的強(qiáng)度、韌性、低屈強(qiáng)比等指標(biāo)均符合技術(shù)要求，同時具有良好的焊接性能。表I實施例Γ5高強(qiáng)度高韌性XlOO管線鋼熱軋卷板的化學(xué)成分
權(quán)利要求
1.一種高強(qiáng)度高韌性XlOO管線鋼熱軋卷板，其化學(xué)成分質(zhì)量百分含量為:C0.03% 0.07%, Si0.1% 0.2%、Mnl.8% 2.0%、P ( 0.012%, S ( 0.0080%,N ( 0.0060%,Nb0.04% 0.09%、Mo0.20% 0.40%、Ti0.01% 0.02%、Cr0.2% 0.5%、Ni0.25% 0.6%、Cu0.2% 0.5%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)元素。
2.如權(quán)利要求1所述的XlOO管線鋼熱軋卷板，其特征在于:其成分還含有Als0.015% 0.02%。
3.一種高強(qiáng)度高韌性XlOO管線鋼熱軋卷板的生產(chǎn)方法，其特征在于: 熱軋工藝參數(shù)為: A、板坯加熱溫度1150°C 1250°C； B、再結(jié)晶區(qū)軋制溫度1000°C 1150°C； C、未再結(jié)晶區(qū)軋制溫度980°C 860°C；D、終軋溫度750°C 850°C； E、終冷溫度300°C 500°C，冷卻速度10°C/s 40°C /s。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高強(qiáng)度高韌性X100管線鋼熱軋卷板及其生產(chǎn)方法，其化學(xué)成分質(zhì)量百分含量為C0.03%～0.07%、Si0.1%～0.2%、Mn1.8%～2.0%、P≤0.012%、S≤0.0080%、N≤0.0060%、Nb0.04%～0.09%、Mo0.20%～0.40%、Ti0.01%～0.02%、Cr0.2%～0.5%、Ni0.25%～0.6%、Cu0.2%～0.5%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)元素；在不需要加Mg元素進(jìn)行氧化物冶金的基礎(chǔ)上，調(diào)整合金成分，減少微合金元素含量以降低制造成本；通過相應(yīng)的控制軋制和控制冷卻工藝，生產(chǎn)出性能優(yōu)良的X100管線鋼產(chǎn)品。
文檔編號C21D8/02GK103215527SQ20131014554
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月24日
發(fā)明者王瑩, 張建平, 朱濤, 王煒, 李忠義, 饒?zhí)鞓s, 趙勇, 王海波, 金寶安 申請人:馬鋼(集團(tuán))控股有限公司, 馬鞍山鋼鐵股份有限公司