[发明专利]韧性优良的大壁厚X70站场用钢及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于低碳结构钢生产技术领域，特别是涉及一种韧性优良的大壁厚X70 站场用钢及其生产方法，适用于油气管道站场工程用热轧平板的生产。

背景技术

站场用钢主要是用于管道中继站工程，在地面上裸露使用，对于温度相关的韧性 要求比较严格，比如西气东输二线26.2mmX70站场用钢，低温夏比冲击韧性要求-40℃， 低温落锤冲击韧性要求-35℃，低温韧性要求比较高，而且钢板壁厚比较厚，所以开发 难度非常大，强韧性指标合格率偏低，因此给生产厂家带来了较大的经济损失，同样 给管道站场的安全带来巨大隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种韧性优良的大壁厚X70站场用钢及其生产方法，有效 地解决了大壁厚站场用钢强韧性的控制问题，使得强度指标和低温韧性指标同时满足 标准要求，降低了生产厂家的经济损失，提高了管道站场的安全性，对我国的管道事 业发展具有重大意义。

本发明的板坯化学成分为C：0.03～0.09％，Si：0.01～0.30％，Mn：1.40～1.85 ％，P：≤0.015％，S：≤0.004％，Alt：0.01～0.06％，N：≤0.008％，H：≤0.0002％， Ti：0.008～0.02％，Nb：0.03～0.10％，Mo：0.01～0.30％，还含有Cu：0.00～0.30％、 Ni：0.00～0.30％、Cr：0.00～0.30％中选择的1～3种，余量为Fe和不可避免杂质元 素；均为重量百分数。

本发明生产中控轧控冷工艺为：板坯加热温度为1140～1240℃；在奥氏体再结晶 区完成第一阶段控制轧制，单道次变形率在10～30％，其终止轧制温度为1000～ 1080℃；在奥氏体未再结晶区完成第二阶段的控制轧制，其终止轧制温度控制在770～ 830℃范围；然后以10～30℃/s的速度冷却，冷却终止温度为440～580℃。

所述钢的金相组织为均匀细小的针状铁素体型组织形态。

本发明内容的构成要点立足于以下认识：Nb提高材料的再结晶温度，扩大未再结 晶区，使铁素体晶粒细化，提高材料的强度和韧性。Mo显著影响CCT曲线，可以实 现在较宽的冷速区间内形成针状铁素体型组织，改善大壁厚钢板厚度方向的组织均匀 性，提高钢板的低温韧性。

采用该控轧控冷工艺的依据是：通过控制板坯加热温度，有效抑制原始奥氏体晶粒 长大，同时强化高温区的奥氏体变形，充分细化奥氏体晶粒，再通过在奥氏体未再结晶 区的累积形变，增加相变的形核点，最终可细化相变组织，最后通过快速冷却及适度的 终冷温度，得到均匀细化的针状铁素体型组织。

本发明的优点在于，所述的大壁厚X70站场用钢具有较高的强度和优良的低温韧 性，其屈服强度在530MPa以上，抗拉强度在610MPa以上，屈强比在0.89以下。-40℃ 的夏比冲击功在330J以上，夏比冲击剪切面积大于90％，夏比冲击韧脆转变温度在 -60℃以下。-35℃的落锤冲击剪切面积大于70％。具有非常好的强韧性搭配，大幅度 提高了管道站场的安全性。

具体实施方式

实施例1

根据本发明韧性优良的大壁厚X70站场用钢及其生产方法，在100吨转炉上冶炼， 并连铸成250mm×1700mm×2740mm的连铸坯，在4300mm生产线上进行轧制。化学 成分如表1所示，工艺制度如表2所示，强度性能如表3所示，韧性性能如表4所示， 金相组织如图1所示。

表1实施例1的化学成分(重量，％)