[发明专利]一种低碳X80管线钢板卷及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于微合金化钢的制造领域，尤其涉及一种低碳X80管线钢板卷及其制造方法。

背景技术

煤制气是指以煤为原料经过加压气化后脱硫提纯制得的含有可燃组分的气体。用于煤制气输送管道制造的管线钢应当具有优良的可焊接性能、一定程度的抗HIC性能和低温冲击韧性。中国专利200910061568.3公开一种低碳高铌铬系高强度高韧性管线钢卷及其制造方法，其化学成份按重量百分数计为：C＝0.01～0.06、Si＝0.10～0.40、Mn＝1.00～1.80、P≤0.018、S≤0.004、Ti＝0.005～0.030、Nb＝0.08～0.18、Cu≤0.30、Mo＝0.08～0.20、Cr＝0.10～0.35、A1＝0.01～0.06、N＝0.002～0.008，该专利申请试图通过添加高含量Nb来替代Mo，在管线钢卷生产工艺中采用C-Mn-Cr-高Nb成分体系，配合其他合金元素的强化得到良好的机械性能。但上述工艺中未添加强韧化元素钼(Mo)，完全忽略了强韧化元素钼(Mo)的作用，所制造出的管线钢卷韧性明显不足，实际上无法用于制造适于石油天然气管道工程的螺埋弧焊管。中国专利201210050196.6公开一种韧性优良的X70级抗大变形管线钢板及其制备方法，其化学成份按重量百分数计为：C：0.03～0.08％，Si：0.10～0.45％，Mn：1.40～1.69％，P：≤0.015％，S：≤0.005％，Alt：0.01～0.06％，Nb：0.01～0.05％，Ti：0.004～0.014％，N：＜0.008％，H：＜0.0002％；在上述的钢成分中还可含有Mo：0.00～0.30％，Ni：0.00～0.30％，Cr：0.00～0.30％，Cu：0.00～0.30％中的1～4种，该钢由于采用少量的合金元素，金相组织以细晶铁素体构成的第一相为主，还包含碳化物、珠光体、贝氏体、马氏体中的一种或多种组分的第二相，第一相所占比例为50～70％，由此导致强度低，只能达到X70级别，同时低温韧性也不足。中国专利201510227327.7公开一种管线钢的生产方法，其化学成份按重量百分数计为：C＝0.02～0.03，Si＝0.20～0.30，Mn＝1.00～1.20，P≤0.015，S≤0.005，Nb＝0.04～0.05，Ti＝0.008～0.02，Cu＝0.10～0.15，Ni＝0.10～0.15，Mo＝0.10～0.15，该专利采用低碳低合金元素，具有良好的低温韧性和抗HIC性能，但强度偏低，不能满足X80煤制气管线钢的要求。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种强韧性能优异的X80管线钢，含有很低的碳含量，接近于西气东输三线用X80的碳含量的一半，具有极低的硫含量(0.0020％以下)和磷含量(0.0010％以下)，在TMCP工艺制度下，调整控制轧制和控制冷却工艺，以得到细小的针状体素体为主的复相组织，使其具有高韧性的特点，-30度低温冲击功大于350J，优良的抗氢致开裂(HIC)性能,用于煤制气输送管道制造用管线钢的生产。

为解决上述技术问题，本发明提供一种低碳X80管线钢板卷，其化学成分质量百分比(wt％)为：C≤0.035％，1.60％≤Mn≤1.90％，Si≤0.30％，0.050＜Nb≤0.075％，0.010％≤Ti≤0.020％，0.20≤Mo≤0.30％，0.20≤Ni≤0.60％，0.15≤Cu≤0.30％，0.15≤Cr≤0.30％，S：≤0.0025wt％，P：≤0.0100wt％，N≤0.0040wt％，其中0.60％≤Mo+Cr+Ni+Cu≤1.10％，其余为铁和不可避免的杂质；

所述X80管线钢板卷显微组织为：针状铁素体含量大于90％，粒状贝氏体含量小于5％，还含有极少量不可避免的其它组织，晶粒度12～13级；

所述X80管线钢板卷的力学性能为：屈服强度典型值为580MPa，抗拉强度典型值680MPa，-30℃夏比V型冲击功典型值为400J。

本发明还提供一种低碳X80管线钢板卷的制造方法，包括加热、轧制、冷却和卷取工艺，其特征在于，所述加热工艺为：加热温度1220～1250℃，均热时间不少于120分钟；

所述轧制工艺为：(1)粗轧轧制道次分配：使用8～10道次粗轧，每道次变形量要求在10～20％之间，粗轧的最后3道次的变形量16-20％；