[发明专利]一种低屈强比微合金管线钢热轧卷板的生产方法

说明书

技术领域

本发明属于管线钢热轧板卷生产技术领域，特别涉及一种低屈强比微合金管线钢热轧卷板的生产方法。

背景技术

随着社会发展和城市对能源需求的快速增加，能源输送用管线钢的用量越来越大。大部分管线钢管网都铺设在人口密集区，其安全性不容忽视。屈强比是管线钢安全性的重要指标，低屈强比意味着钢管更加不易破裂。但在从卷板到制成钢管的过程中屈强比会随制管工艺的变化而波动，因此，钢管生产企业为了保证钢管的屈强比符合要求，都对卷板的屈强比提出了更加严格的要求。这是管线钢生产中不得不解决的一大难题。

高级别管线钢一般通过添加Nb、V、Ti等微合金元素以及TMCP(控轧控冷)工艺提高基体强度。Nb、V、Ti微合金元素主要通过细晶强化、析出强化等作用机理提高基体强度，其中析出强化作用占主导地位。TMCP工艺与微合金元素配合，发挥微合金元素的最大潜力。而析出强化对屈服强度的强化作用要显著高于对抗拉强度的贡献。因此析出强化的最终结果是导致管线钢的屈强比显著升高。采用普通TMCP工艺生产的微合金管线钢的屈强比一般在0.88以上。同时，采用常规TMCP工艺在现场生产中难以对析出相的尺寸、分布进行严格的控制，导致同批次生产的不同板卷间以及板卷不同位置屈强比波动很大。在屈强比整体较高的情况下，其大幅波动必然导致部分板卷屈强比超标。因此，屈强比的控制成为大批量生产微合金管线钢热轧卷板的一大瓶颈。

在现有的公开专利中，针对平板的居多，在相对较薄的卷板生产中的应用效果很不理想。比如公开号为KR1020040055839的韩国专利《低屈强比高强韧性管线钢热轧钢板的生产方法》，通过控制化学成分和热轧加热温度、精轧温度区间、精轧总压下率及卷取温度区间来获取较低的屈强比。其不足之处在于：生产工艺范围太窄，精轧温度区间为900～860℃，难以在卷板生产中实施。公开号为CN1978082A的中国专利《一种控制管线钢热轧平板屈强比的生产方法》，通过控制热轧加热温度、粗轧温度区间、精轧温度区间、道次压下率和冷速来获取较低的屈强比。其不足之处在于：该方法对于卷板这类较薄规格的钢板并不适用，该工艺会导致卷板屈强比在0.88～0.96间波动。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低屈强比微合金管线钢热轧卷板的生产方法。在不改变微合金管线钢热轧卷板化学成分、满足其余各项性能的前提下，提供一种符合微合金管线钢热轧卷板生产特点的低屈强比生产方法。

本发明原材料板坯的成分是(重量百分比)：C 0.02～0.12％，Mn 0.80～1.60％，Nb 0.01～0.08％，V 0.01～0.06％，Ti 0.01～0.03％，其余为铁及杂质。

本发明的工艺步骤如下：

(1)板坯加热温度为1180～1250℃；

(2)进行控制轧制，粗轧温度区间为1020～1150℃，精轧温度区间为840～1000℃；

(3)进行两阶段控冷：第一阶段开冷温度为800～860℃，冷却速率为20～60℃/s，第一阶段终冷温度为700～780℃，空冷时间为3～8s；第二阶段开冷温度为680～750℃，冷却速率为20～60℃/s；

(4)卷取冷却，卷取温度为350～520℃，冷却后获得低屈强比热轧卷板。

本发明的优点在于，结合热连轧带钢生产机组的工艺特点和设备条件，在不改变其化学成分的情况下，通过改变TMCP工艺参数和轧后冷却路径，有效地解决了现有生产技术存在的难题，能稳定的生产出低屈强比的微合金管线钢热轧卷板。

具体实施方式

本发明的实施例见下表1～4。表1、2是采用本发明工艺生产Nb-V-Ti微合金管线钢热轧卷板的具体方法和检测性能，包括4个实施例；表3、4是采用本发明工艺生产Nb-Ti微合金管线钢的具体方法和检测性能，包括4个实施例。

实施例

表1和表2分别为0.06C-1.4Mn-0.03Nb-0.02V-0.015Ti微合金管线钢的TMCP工艺参数及对应的性能。表3和表4分别为0.09C-1.2Mn-0.03Nb-0.015Ti微合金管线钢的TMCP工艺参数及对应的性能。表中温度单位为℃，冷速单位为℃/s，时间单位为s；强度单位为MPa，冲击功单位为J，在下表中不再一一说明。

表1 0.06C-1.4Mn-0.03Nb-0.02V-0.015Ti微合金管线钢TMCP工艺参数

表2 与表1工艺对应钢卷的组织和性能

表3 0.09C-1.2Mn-0.03Nb-0.015Ti微合金管线钢TMCP工艺参数