[发明专利]海洋石油输送管线用X60级微合金宽带钢的制造方法

说明书

本发明公开了一种海洋石油输送管线用X60级微合金宽带钢的制造方法，包括加热、粗轧、除磷、热卷、精轧、层流冷却和卷曲工序，将具有特殊合金成分的特定尺寸连铸板坯轧制为厚5～13mm的钢卷；所述连铸板坯的加热温度为1170～1200℃，粗轧温度为1150～1170℃，粗轧总变形量为70～80%，热卷温度为1050～1070℃，精轧温度为950～1000℃，精轧总变形量为60～70%，终轧温度为850～870℃，卷曲温度为550～580℃；其中，所述钢材的化学元素成分如下%：C：0.070～0.100；Si：0.170～0.270；Mn：1.35～1.50；S：≤0.004；P：0.010～0.015；Nb：0.025～0.030；V：0.030～0.040%；Al：0.020～0.040；Ti：0.015～0.025%；Ca:0.0015~0.0030；N：≤80ppm，N元素为炼钢后残留，无需额外添加，其余为铁及杂质。

技术领域

本发明涉及一种海洋石油输送管线用X60级微合金宽带钢的制造方法。

背景技术

近年来，随着石油产业的不断升级，海洋石油工业得到迅速发展，海洋石油运输管用量逐渐增加，其中X60级热轧钢作为海洋石油运输用量最大的管线用钢，具有广阔的应用市场。海洋石油天然气管道在实际服役工程中，即要承受内部输送物的内压力、又要承受海洋环境的外压及其腐蚀，因此在具有较高强度的同时需具备良好的韧塑性。目前，具有良好力学性能的X60级石油天然气运输管道已被成功开发，其较高的强度和良好的韧、塑性已得到市场的广泛认可，但目前X60级石油天然气运输管用钢卷大多采用7道次或8道次精轧工艺轧制而成，轧制时间长、轧制能耗高；其次，从炼钢层面来说，具有微合金元素X60级钢虽已成功开发，但由于轧制工艺的缺陷，多数元素仅存在于钢卷组织的基体中，未形成大量有利于提高钢卷性能的微合金元素化合物，导致合金元素并未得到充分地利用；最后，X60级石油天然气运输管用钢卷在轧制时通常采用了较低的终轧温度，导致轧制力的加大，提高了材料内部的残余应力，残余应力的增加对钢卷板形具有不利影响，降低了产品合格率。

文献检索：

(1)专利申请号CN202011296866.3公开了“一种钢卷的制作工艺”，其所述钢板在卷曲后被送入退火炉内进行退火工序，有效消除了产品内部残余应力，有利于提高产品合格率。其不足之处在于，退火工序将对钢卷重新进行加热，降低了生产效率，增加了能耗，提高了生产成本。

(2)专利申请号200710113424.9公开了“一种微合金化无缝管线钢及其制造方法”，成份组成为：“C：0.08～0.20；Si:≤0.4；Mn：0.60~1.5；P：≤0.025；S：≤0.015； Al: ≤0.0040；Ti：≤0.04；H：≤2.5×10^-4; O：≤25×10^-4” ，其不足之处在于未通过轧制工艺对材料中Nb（C，N）、AlN和TiC等合金元素第二相进行控制，造成部分合金元素的浪费。

(3)专利申请号201711333527.6公开了“一种低硬度X70M管线钢热轧板卷及其制造方法”，其“轧制工艺：连铸板坯在500～850℃温度直接进行热装炉加热，连铸板坯经步进式加热炉加热至1150～1200℃出炉，随后经粗轧及精轧机组两阶 段控制轧制，粗轧的终轧温度为980～1050℃，精轧开轧温度为910～960℃，终轧温度为780～840℃，随后板卷采用层流冷却方式以12～30℃/s的速度进行快速冷却，在470～530℃进行卷取。”其不足之处在于未对粗轧和精轧的各道次板坯变形量进行控制，未利用控制轧制技术使板坯发生完全动态再结晶，不利于奥氏体晶粒的细化。