CN103643170A - 一种高强度高韧性x100管线钢热轧卷板及其生产方法 - Google Patents
一种高强度高韧性x100管线钢热轧卷板及其生产方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103643170A CN103643170A CN201310653149.5A CN201310653149A CN103643170A CN 103643170 A CN103643170 A CN 103643170A CN 201310653149 A CN201310653149 A CN 201310653149A CN 103643170 A CN103643170 A CN 103643170A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- toughness
- pipeline steel
- steel hot
- production method
- strength
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 35
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 13
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 238000013000 roll bending Methods 0.000 claims description 10
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 claims description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 7
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- RMLPZKRPSQVRAB-UHFFFAOYSA-N tris(3-methylphenyl) phosphate Chemical compound CC1=CC=CC(OP(=O)(OC=2C=C(C)C=CC=2)OC=2C=C(C)C=CC=2)=C1 RMLPZKRPSQVRAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
本发明涉及一种高强度高韧性X100管线钢热轧卷板及其生产方法，按照重量百分比含有：C：0.03%～0.07%，Si：0.1%～0.2%，Mn：1.8%～2.0%，P：≤0.012%，S：≤0.0080%，N≤0.0060%，Nb：0.04%～0.09%，Mo：0.20%～.40%，Ti：0.01%～0.02%，Cr：0.2%～0.5%，Ni：0.25%～0.6%，Cu：0.2%～0.5%，其他为铁和不可避免的杂质元素。本发明在不需要加Mg元素进行氧化物冶金的基础上，调整合金成分，减少微合金元素含量以降低制造成本；通过相应的控制轧制和控制冷却工艺，生产出性能优良的X100管线钢产品。
Description
技术领域
本发明涉及一种高强度高韧性X100管线钢热轧卷板及其生产方法，主要用与特殊管道工程建设，具有高强度、高韧性、低屈强比以及良好的焊接性能等特点。
背景技术
随着经济发展的对能源的需求量不断加大，为提高管道输送效率、减少投资和运营经费，长距离输送管线正在向高压、大口径发展，这就要求管线钢具有更高的强度、韧性、更好焊接性和抗腐蚀性等。而随着冶金技术的进步和微合金化管线钢的发展，生产具有高强度、高韧性、良好的焊接性和抗腐蚀性的管线钢已成为现实。国内外应用中的管线钢级已从X60发展到X70、X80，为进一步降低管线建设成本，高钢级管线钢的应用已成为发展的必然趋势，这就促进了管线钢向更高钢级如X100等级别发展。而X100管线钢由于其高强度（抗拉760MPa，屈服690MPa），高韧性（-20℃冲击功>200J），具有相当高的生产难度。
目前公开的X100管线钢成分设计有两种思路：一种思路是采用氧化物冶金技术，加入少量Mg以改善焊接性能，在美国专利US20030217795，日本专利JP2001113374，欧洲专利EP1020539，欧洲专利EP1354973中，尽管各自的合金系和合金含量不同但均采用了这种成分设计方法，这种方法对性能提高有利，但加大了成本和生产的复杂性。
另一种思路是采用以C、Mn、Nb为主合金化的方式，添加少量V、Ti、B等合金元素。国内专利“超高强度X100管线钢及其热轧板制造方法（专利号：CN200510111857.1A）”、“一种高强度X100管线钢热轧平板及其生产方法（专利号：200810012150.9）”、一种炉卷轧机生产的高强度X100管线钢及其生产工艺（专利号：200810234506.3）”均属于这种成分设计思路。其中专利CN200510111857.1的微合金元素为Nb、V、Ti还添加有Mo、B等，其合金元素的种类较多且合金量比较大如Ni≤1.5、Cr≤1.0；专利200810234506.3添加微合金元素为Nb、V、Ti，虽然不含B但合金元素总量也整体偏高，提升了生产成本，同时也提高了碳当量，对焊接性不利。
在X100管线钢的生产工艺上一般采用TMCP工艺，专利号为“200810012150.9”的专利所生产的X100钢为平板，不需要进行卷取；专利号为“200510111857”的专利由于合金元素较多，非再结晶区开轧温度和终轧温度较低，造成轧制抗力和矫直抗力大大提高，对生产设备要求较高，加大了常规轧制生产的难度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高强度高韧性X100管线钢热轧卷板及其生产方法，在不需要加Mg元素进行氧化物冶金的基础上，调整合金成分，减少微合金元素含量以降低制造成本；通过相应的控制轧制和控制冷却工艺，生产出性能优良的X100管线钢产品。
具体技术方案如下：
一种高强度高韧性X100管线钢热轧卷板，按照重量百分比含有：C：0.03%～0.07%，Si：0.1%～0.2%，Mn：1.8%～2.0%，P：≤0.012%，S：≤0.0080%，N≤0.0060%，Nb：0.04%～0.09%，Mo：0.20%～.40%，Ti：0.01%～0.02%，Cr：0.2%～0.5%，Ni：0.25%～0.6%，Cu：0.2%～0.5%，其他为铁和不可避免的杂质元素。
进一步地，还含有0.015%～0.02%的Als。
上述高强度高韧性X100管线钢热轧卷板的生产方法，包括如下步骤：
（1）板坯加热，其中板坯加热温度：1150℃～1250℃；
（2）板坯轧制；
（3）终轧，其中终轧温度：750℃～850℃；
（4）冷却，其中终冷温度：300℃～500℃，冷却速度：10℃/s～40℃/s。
进一步地，步骤（2）中，再结晶区轧制温度：1000℃～1150℃，未再结晶区轧制温度：980℃～860℃。
与目前现有技术相比，本发明在不需要加Mg元素进行氧化物冶金的基础上，调整合金成分，减少微合金元素含量以降低制造成本；通过相应的控制轧制和控制冷却工艺，生产出性能优良的X100管线钢产品。能够以较低的生产成本试制出性能优良的X100热轧卷板产品，与X80等强度级别的管线钢相比，采用X100产品可以降低管线建设用钢的厚度，降低管线建设成本，具有明显得经济效益和社会效益。
附图说明
图1为本发明产品金相组织图
具体实施方式
下面根据附图对本发明进行详细描述，其为本发明多种实施方式中的一种优选实施例。
实施例1：
根据X100管线钢高强度、高韧性、低屈强比以及需要良好焊接性能等指标要求，设计的化学成分重量百分比为：C：0.03%～0.07%，Si：0.1%～0.2%，Mn：1.8%～2.0%，P：≤0.012%，S：≤0.0080%，N≤0.0060%，Nb：0.04%～0.09%，Mo：0.20%～.40%，Ti：0.01%～0.02%，Cr：0.2%～0.5%，Ni：0.25%～0.6%，Cu：0.2%～0.5%，可含有0.015%～0.02%的Als，其他为铁和不可避免的杂质元素。
热轧工艺参数为：板坯加热温度：1150℃～1250℃；再结晶区轧制温度：1000℃～1150℃；未再结晶区轧制温度：980℃～860℃；终轧温度：750℃～850℃；终冷温度：300℃～500℃；冷却速度：10℃/s～40℃/s。
根据本专利设计的成分和相关工艺，其试制产品的性能指标见表1所示。
表1高强度高韧性X100管线钢热轧卷板的力学性能
注：1）拉伸冲击取样沿钢板横向，其中拉伸取棒状试样尺寸为直径10mm，标距0mm；夏比冲击试样尺寸为10×10×55mm；
2）横向冷弯180°，d=2a，性能合格。
实施例2：
高强度高韧性X100管线钢的化学成分要求见表2所示。
表2设计的X100管线钢的化学成分要求（wt%）
具体生产工艺参数如下：
（1）板坯加热温度：1150℃～1250℃；
（2）再结晶区轧制温度：1000℃～1150℃；
（3）未再结晶区温度温度：980℃～860℃；
（4）终轧温度：750℃～850℃；
（5）终冷温度：300℃～500℃；
（6）冷却速度：10℃/s～40℃/s；
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种高强度高韧性X100管线钢热轧卷板，其特征在于，按照重量百分比含有：C：0.03%～0.07%，Si：0.1%～0.2%，Mn：1.8%～2.0%，P：≤0.012%，S：≤0.0080%，N≤0.0060%，Nb：0.04%～0.09%，Mo：0.20%～.40%，Ti：0.01%～0.02%，Cr：0.2%～0.5%，Ni：0.25%～0.6%，Cu：0.2%～0.5%，其他为铁和不可避免的杂质元素。
2.如权利要求1所述的高强度高韧性X100管线钢热轧卷板，其特征在于，还含有0.015%～0.02%的Als。
3.如权利要求1或2所述高强度高韧性X100管线钢热轧卷板的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）板坯加热，其中板坯加热温度：1150℃～1250℃；
（2）板坯轧制；
（3）终轧，其中终轧温度：750℃～850℃；
（4）冷却，其中终冷温度：300℃～500℃，冷却速度：10℃/s～40℃/s。
4.如权利要求3所述高强度高韧性X100管线钢热轧卷板的生产方法，其特征在于，步骤（2）中，再结晶区轧制温度：1000℃～1150℃，未再结晶区轧制温度：980℃～860℃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310653149.5A CN103643170A (zh) | 2013-12-06 | 2013-12-06 | 一种高强度高韧性x100管线钢热轧卷板及其生产方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310653149.5A CN103643170A (zh) | 2013-12-06 | 2013-12-06 | 一种高强度高韧性x100管线钢热轧卷板及其生产方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103643170A true CN103643170A (zh) | 2014-03-19 |
Family
ID=50248449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310653149.5A Pending CN103643170A (zh) | 2013-12-06 | 2013-12-06 | 一种高强度高韧性x100管线钢热轧卷板及其生产方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103643170A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5755895A (en) * | 1995-02-03 | 1998-05-26 | Nippon Steel Corporation | High strength line pipe steel having low yield ratio and excellent in low temperature toughness |
| CN101619416A (zh) * | 2008-06-30 | 2010-01-06 | 鞍钢股份有限公司 | 一种高强度x100管线钢热轧平板及其生产方法 |
| CN102162072A (zh) * | 2011-03-16 | 2011-08-24 | 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 | 超高强度x100管线钢及其生产方法 |
| CN102851587A (zh) * | 2012-09-06 | 2013-01-02 | 江苏沙钢集团有限公司 | 抗变形x80-x100管线钢板及其制造方法 |
| CN103215527A (zh) * | 2013-04-24 | 2013-07-24 | 马钢(集团)控股有限公司 | 一种高强度高韧性x100管线钢热轧卷板及其生产方法 |
-
2013
- 2013-12-06 CN CN201310653149.5A patent/CN103643170A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5755895A (en) * | 1995-02-03 | 1998-05-26 | Nippon Steel Corporation | High strength line pipe steel having low yield ratio and excellent in low temperature toughness |
| CN101619416A (zh) * | 2008-06-30 | 2010-01-06 | 鞍钢股份有限公司 | 一种高强度x100管线钢热轧平板及其生产方法 |
| CN102162072A (zh) * | 2011-03-16 | 2011-08-24 | 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 | 超高强度x100管线钢及其生产方法 |
| CN102851587A (zh) * | 2012-09-06 | 2013-01-02 | 江苏沙钢集团有限公司 | 抗变形x80-x100管线钢板及其制造方法 |
| CN103215527A (zh) * | 2013-04-24 | 2013-07-24 | 马钢(集团)控股有限公司 | 一种高强度高韧性x100管线钢热轧卷板及其生产方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101906575B (zh) | 一种高强度经济型x70管线钢热轧平板及其生产方法 | |
| CN101161847B (zh) | 高韧性热煨弯管用钢及其热轧平板的生产方法 | |
| CN102851587B (zh) | 抗变形x80-x100管线钢板 | |
| CN103572025B (zh) | 一种低成本x52管线钢的生产方法及管线钢 | |
| CN102021497A (zh) | 一种x80管线钢热轧板卷及其制造方法 | |
| CN101619416A (zh) | 一种高强度x100管线钢热轧平板及其生产方法 | |
| CN100398684C (zh) | 超高强度x100管线钢及其热轧板制造方法 | |
| CN101514435B (zh) | 低温韧性优良且稳定的管线钢及其热轧板卷轧制方法 | |
| CN106011633B (zh) | 一种q235级抗震结构用热轧钢带及其制备方法 | |
| CN103468905B (zh) | 一种485MPa级管线钢热轧卷板及其制造方法 | |
| CN102400054A (zh) | 直缝电阻焊管用x80管线钢及其热轧板卷的制造方法 | |
| JP5884202B2 (ja) | 高強度ラインパイプ用熱延鋼板 | |
| WO2018040246A1 (zh) | 深海钻探隔水管用x80及以下钢级管线钢及其制备方法 | |
| CN101921955A (zh) | 一种正火轧制生产韧性优良管线钢中厚板的方法 | |
| WO2014115548A1 (ja) | 引張強さ５４０ＭＰａ以上の高強度ラインパイプ用熱延鋼板 | |
| CN1715434A (zh) | 高强度高韧性x80管线钢及其热轧板制造方法 | |
| CN102912243B (zh) | 一种erw-x80热轧卷板及其制造方法 | |
| CN102416406A (zh) | 一种提高大壁厚管线钢边部和心部组织均匀性的方法 | |
| CN103160756B (zh) | 一种具有高强韧性及高变形能力的管线钢的制造方法 | |
| CN109957710B (zh) | 一种含v大变形x80m管线钢板及其制造方法 | |
| CN100366780C (zh) | 具有高止裂韧性的针状铁素体型x70管线钢及其制造方法 | |
| CN103993245A (zh) | 一种低碳当量高强度热轧无缝管线管及其制造方法 | |
| CN101705424A (zh) | N80级焊接石油套管用钢及其制造方法 | |
| CN100375829C (zh) | 一种基于电炉薄板坯连铸连轧流程生产j55钢级石油套管用钢的方法 | |
| CN100434562C (zh) | 含Cr高强度管线钢热轧平板及其生产方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20140319 |