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厚规格耐低温韧性 天然气输送管 热轧 钢带及其制备方法

阅读：1013发布：2020-05-21

专利汇可以提供厚规格耐低温韧性天然气输送管热轧钢带及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种厚规格耐低温韧性天然气输送管热轧钢带，包括如下质量百分比的化学成分：C≤0.07％；Si≤0.30％；Mn≤1.80％；P≤0.015％；S≤0.005％；Nb 0.050-0.080％；Ti≤0.025％；V≤0.030％；Alt≤0.060％；Mo 0.12-0.27％；Cu≤0.30％；Cr≤0.30％；Ni 0.15-0.25％；Ca 0.0010-0.0030％。还公布了制备方法。本发明的目的是提供一种厚规格耐低温韧性天然气输送管热轧钢带及其制备方法，采用化学成分和轧制工艺优化设计，开发出一种具有高强度、高韧性的天然气输送管热轧钢带。，下面是厚规格耐低温韧性天然气输送管热轧钢带及其制备方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种厚规格耐低温韧性天然气输送管热轧钢带，其特征在于，包括如下质量百分比的化学成分：C≤0.07％；Si≤0.30％；Mn≤1.80％；P≤0.015％；S≤0.005％；Nb 0.050-
0.080％；Ti≤0.025％；V≤0.030％；Alt≤0.060％；Mo 0.12-0.27％；Cu≤0.30％；Cr≤
0.30％；Ni 0.15-0.25％；Ca 0.0010-0.0030％；余量为Fe及原料其它残留元素。
2.根据权利要求1所述的厚规格耐低温韧性天然气输送管热轧钢带，其特征在于，包括如下质量百分比的化学成分：C 0.04-0.06％；Si0.15-0.05％；Mn 1.65-1.80％；P≤
0.014％；S≤0.005％；Nb 0.065-0.075％；Ti 0.010-0.016％；V≤0.030％；Alt 0.020-
0.050％；Mo 0.15-0.25％；Cu 0.08-0.18％；Cr 0.15-0.25％；Ni 0.25％；Ca 0.0010-
0.0030％；余量为Fe及原料其它残留元素。
3.根据权利要求1或2所述的厚规格耐低温韧性天然气输送管热轧钢带的制备方法，其特征在于，包括：
LF：加入铌铁、锰铁、钼铁等调整到目标成分；
RH工序：RH 真空处理结束后，调整氩气流量使钢水处于软吹状态，喂入Si-Ca线进行钙处理，喂丝后钢水[Ca]为0.001-0.003％，喂丝后保证软吹时间不低于15min；
连铸工序：第一包中间包钢水过热度25-40℃，其它炉次钢水过热度15-30℃；铸机采用恒拉速，控制范围：0.9～1.4m/min；
热轧工序：板坯加热温度控制在1150-1190℃；在炉时间控制在150-300min；粗轧采用3+5模式或者1+5模式；精轧开轧温度控制在900-950℃；终轧温度控制在800-830℃；卷取温度在350-420℃。
4.根据权利要求3所述的制备方法带，其特征在于，所述连铸工序中，钢种液相线温度为1519℃。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，钢带的厚度规格为16.0mm-25.0mm。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述热轧工序具体包括：
板坯加热温度控制在1170±20℃；在炉时间控制在≥180min。
高压水除磷；
压力机定宽；
E1R1粗轧机轧制和E2R2粗轧机轧制，粗轧模式采用1#粗轧机轧制3道次，2#粗轧机轧制
5道次；或1#粗轧机轧制1道次，2#粗轧机轧制5道次；粗轧机终轧温度≤950℃；
飞剪；
高压水除磷；
精轧机轧制，精轧开轧温度控制在900-950℃；终轧温度控制在800-830℃；
加密层流冷却，钢带冷却速度控制在10-28℃均匀冷却；
钢卷托盘运输；
取样和检验。

说明书全文

厚规格耐低温韧性天然气输送管 热轧 钢带及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及钢铁材料研发技术领域，尤其涉及一种厚规格耐低温韧性天然气输送管热轧钢带及其制备方法。

背景技术

[0002] 石油天然气作为全球洁净的能源物质之一，逐步替代煤炭等高污染物质的使用，亟待需要升级输送管线钢原料的综合性能，要求输送管具有高压力、高强度和耐低温韧性的性能指标，来进一步满足市场的需求。

发明内容

[0003] 为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种厚规格耐低温韧性天然气输送管热轧钢带及其制备方法，采用化学成分和轧制工艺优化设计，开发出一种具有高强度、高韧性的天然气输送管热轧钢带。

[0004] 为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

[0005] 一种厚规格耐低温韧性天然气输送管热轧钢带，包括如下质量百分比的化学成分：C≤0.07％；Si≤0.30％；Mn≤1.80％；P≤0.015％；S≤0.005％；Nb 0.050-0.080％；Ti≤0.025％；V≤0.030％；Alt≤0.060％；Mo 0.12-0.27％；Cu≤0.30％；Cr≤0.30％；Ni 0.15-0.25％；Ca 0.0010-0.0030％；余量为Fe及原料其它残留元素。

[0006] 进一步的，包括如下质量百分比的化学成分：C 0.04-0.06％；Si0.15-0.05％；Mn 1.65-1.80％；P≤0.014％；S≤0.005％；Nb 0.065-0.075％；Ti 0.010-0.016％；V≤
0.030％；Alt 0.020-0.050％；Mo 0.15-0.25％；Cu 0.08-0.18％；Cr 0.15-0.25％；Ni
0.25％；Ca 0.0010-0.0030％；余量为Fe及原料其它残留元素。

[0007] 选择加入的合金元素，具体强韧化机理如下：

[0008] Mn起到固溶强化作用，保证成品钢带强度；

[0009] Nb主要起细化晶粒和析出强化机理的作用，进升提高产品的强度，既提高材料的强度又保证材料的塑性指标；

[0010] Ti可以细化晶粒，起到固溶强化作用；

[0011] Cr显著提高钢带的淬透性；

[0012] Ni降低钢带的韧脆转变温度，显著提高抗裂纹断裂能力；

[0013] Mo进一步细化铸坯组织，细化成品钢带组织，提升产品的强-韧性匹配。

[0014] 一种的厚规格耐低温韧性天然气输送管热轧钢带的制备方法，包括：

[0015] LF：加入铌铁、锰铁、钼铁等调整到目标成分；

[0016] RH工序：RH 真空处理结束后，调整氩气流量使钢水处于软吹状态，喂入Si-Ca线进行钙处理，喂丝后钢水[Ca]为0.001-0.003％，喂丝后保证软吹时间不低于15min；

[0017] 连铸工序：第一包中间包钢水过热度25-40℃，其它炉次钢水过热度15-30℃；铸机采用恒拉速，控制范围：0.9～1.4m/min；

[0018] 热轧工序：板坯加热温度控制在1150-1190℃；在炉时间控制在150-300min；粗轧采用3+5模式或者1+5模式；精轧开轧温度控制在900-950℃；终轧温度控制在800-830℃；卷取温度在350-420℃。

[0019] 进一步的，所述连铸工序中，钢种液相线温度为1519℃。

[0020] 进一步的，钢带的厚度规格为16.0-25.0mm。

[0021] 进一步的，所述热轧工序具体包括：

[0022] 板坯加热温度控制在1170±20℃；在炉时间控制在≥180min。

[0023] 高压水除磷；

[0024] 压力机定宽；

[0025] E1R1粗轧机轧制和E2R2粗轧机轧制，粗轧模式采用1#粗轧机轧制3道次，2#粗轧机轧制5道次；或1#粗轧机轧制1道次，2#粗轧机轧制5道次；粗轧机终轧温度≤950℃；

[0026] 飞剪；

[0027] 高压水除磷；

[0028] 精轧机轧制，精轧开轧温度控制在900-950℃；终轧温度控制在800-830℃；

[0029] 加密层流冷却，钢带冷却速度控制在10-28℃均匀冷却；

[0030] 钢卷托盘运输；

[0031] 取样和检验。

[0032] 与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

[0033] 本发明通过合理的成分系设计并结合2250mm先进的控轧控冷工艺，开发出一种屈服强度大于560MPa、-20℃冲击功大于200J及-15℃落锤韧性剪切面积大于85％的天然气输送管热轧钢带，结合控轧控冷工艺，设计成本更低，强韧性匹配较高，使用安全性更高，市场应用前景广泛。

[0034] 本发明适合液化石油气和液化天然气能源物质的输送，适用厚度规格范围在大于16.0mm的热轧钢带的各项性能及，满足不同口径制管的下游用户使用。
附图说明

[0035] 下面结合附图说明对本发明作进一步说明。

[0036] 图1为本发明产品的显微组织示意图。

具体实施方式

[0037] 下面结合实施例，进一步阐述本发明：

[0038] 1.材料的冶炼

[0039] 1.1转炉：出钢温度≥1620℃，保证成分与温度协调出钢；若新出钢口出钢温度在温度上限的基础上酌情提高10-15℃。加入镍板、铜板、铬铁、铝铁、硅铁、锰铁等进行脱氧合金化。

[0040] 1.2精炼：LF炉造渣脱硫，加入铌铁、锰铁、钼铁等调整到目标成分范围。

[0041] 1.3RH：RH真空处理结束后，调整氩气流量使钢水处于软吹状态，喂入Si-Ca线进行钙处理，喂丝后钢水[Ca]为0.001-0.003％，喂丝后保证软吹时间不低于15min。

[0042] 1.4连铸：该钢种液相线温度为1519℃，第一包中间包钢水过热度25-40℃，其它炉次钢水过热度15-30℃。

[0043] 2.控轧控冷工艺

[0044] 采用步进式加热炉加热铸坯，具体工艺参数见表1，粗轧采用3+5模式或者1+5模式，精轧采用F1-F7，轧制工艺件参数见表2。

[0045] 表1铸坯加热工艺参数

[0046]

[0047] 表2轧制工艺参数

[0048]

[0049]

[0050] 3实施例分析

[0051] 3.1根据以上冶炼要求，冶炼产品的化学成分见表3所示。

[0052] 表3化学成分

[0053]

[0054] 3.2按照上述成分设计和热轧工艺，生产出产品厚度为22.0mm的性能见表4-表6所示。

[0055] 表4产品的拉伸性能

[0056]

[0057] 表5产品的冲击性能

[0058]

[0059]

[0060] 表6产品的落锤性能

[0061]

[0062]

[0063] 如图1所示，为本发明产品的显微组织示意图，组织由针状铁素体+贝氏体组成。

[0064] 综上所述，为了能满足液化石油气和液化天然气能源物质的输送，本发明通过化学成分设计，轧制工艺优化改进，在2250mm产线开发出一种屈服强度大于560MPa、-20℃冲击功大于200J、-15℃落锤韧性剪切面积大于85％及厚度大于16.0mm的热轧钢带天然气输送管热轧钢带。

[0065] 以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

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