1、32 2009年10月第15卷第5期寬厚板WIDEANDHEAVYPLATEOctober 2009X60管線鋼板的控軋工藝研究董恩樂 時義祥 隗 勇 李延芝 許方泉(濟南鋼鐵股份有限公司)摘 要 針對X60管線用鋼板的強度、屈強比、低溫沖擊韌性等性能的嚴格要求,采用優化坯料成分、提高鋼的純凈度等措施來進行保證;對高強度要求,采用微合金化和不同的控制軋制方式,以細晶強化和沉淀強化機理,找出了適合濟鋼中板廠的控制軋制工藝,保證了X60鋼板的苛刻性能要求,為今后高等級專用板開發提供了良好的借鑒。關鍵詞 管線鋼 控制軋制 晶粒ResearchonControlledRollingProcessofX

2、60PipelinePlateDongEnle,ShiYixiang,WeiYong,LiYanzhiandXuFangquan(JinanIronandSteelCo.Ltd)Abstract Measures,ie.,optimizingthechemicalcompositionofslabsandimprovingthecleanlinessofstee,lhavebeentakentomeetthestringentrequirementsonthestrength,yieldandtensileratio,impactplasticityperform anceatlowtempe

3、ratureofX60pipelineplate.Specifictothehigherstrengthrequirement,micro-alloyinganddiffer entcontrolledrollingmethodshavebeenused,accordingtothegrainrefinementandprecipitationenhancementmecha nism,thecontrolledrollingprocesssuitedtothemediumplaterollingplantofJiganghasbeendetermined.Thustheperformance

4、ofX60plateisstrictlymaintained,whichprovidesagoodreferencetothehighergradespecialplatede velopment.Keywords Pipelinestee,lControlledrolling,Grain0 前言管道輸送石油、天然氣是最重要的運輸方式,近年來,隨著中國西氣東輸等重大項目的開展,市場對石油、天然氣等輸送所需的管線鋼的需求量逐漸增多,濟鋼中板廠在2008年經過多次試驗,在缺少軋后冷卻設備的情況下,通過采用不同的控制軋制工藝,成功試制出15.9mm的X60管線鋼板,各項性能檢測指標全部合格,用戶使用

5、效果十分理想。1 X60技術要求1.1 X60管線鋼板的化學成分(見表1)1.2 X60管線鋼板的力學性能要求(見表2)從力學性能要求看,屈強比、沖擊韌性、探傷都有比較嚴格的要求,而屈服強度指標比標準提, s/MPa414565表1 熔煉成分和成品成分要求/%V、Nb適量注:V+Nb+Ti 0.15%;CE(IIW):C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15 0.43%。表2 力學性能及工藝要求b/MPa517758/%!24-20 橫向AKV/J單值 平均值!27!41注:探傷符合標準GB/T2970-2004級要求。2 X60管線鋼試制情況2.1 試制生產工藝鐵水脫硫#轉

6、爐冶煉#吹氬#LF精煉#連#第5期董恩樂等:X60管線鋼板的控軋工藝研究33溫#精軋(控軋)#矯直#空冷#剪切取樣#鋼板檢查#標記入庫。2.2 冶煉情況本次試制,首先試驗2爐鋼,冶煉成分控制良好,具體化學成分如表3所示。表3 試驗2爐鋼的熔煉化學成分/%序號12從表1看,為提高鋼板的強度,C含量較高,適當增加了細化晶粒、提高強度的Nb、T、iV微合金元素,為保證鋼板的各項性能指標,優化了原料的化學成分,嚴格控制了有害元素P、S的含量,保證了鋼質的純凈度,為下步軋制奠定了良好的基礎。2.3 控制軋制工藝軋制控制采用了粗軋階段(奧氏體再結晶區)大壓下量軋制+中間坯緩冷降溫+精軋階段(奧氏體未再結晶

7、區)控制軋制的工藝。粗軋階段開軋溫度控制在1150 左右,終軋溫度控制1100 左右,道次壓下率控制在15%33%,軋制情況良好。精軋階段,為保證控制在奧氏體未再結晶區,開軋溫度在940 左右,終軋溫度在850 左右。2.4 力學性能試制2爐鋼的力學性能如表4所示。從表4數據看,各項指標均合格,但沖擊韌性值不穩定。表4項目s/MPa標準要求實測數值1實測數值2414565460445b/MPa試制2爐X60的性能數據/%!24!52!52-20 橫向AKV/J單值 !27!95!105平均值!41!125!1355177585605502.5 調整工藝試制為進一步提高鋼板的韌性指標,提高鋼板的

8、實物質量,對鋼中的C含量適當下調為0.05%0.08%,控制軋制工藝也進行了適當的調整,主要是在精軋階段下調鋼板的開軋溫度3050 ,下調終軋溫度2030 ,進一步細化晶粒,達到提高鋼板的強度及韌性指標的目的。使用新成分和工藝后,軋制情況良好,性能指標進一步得到改善,從取樣的金相組織看,晶粒很細到要求,順利交付用戶。各項力學性能指標見圖1。從直方圖可以看出,各項指標控制狀況良好,性能全部合格,延伸率與沖擊值具有很大的富余空間,保證了管線鋼板的塑性和韌性。3 探傷情況及金相組織3.1 對本次生產的X60板進行探傷檢查,全部符合GB/T2970-2004標準級要求。3.2 對X60鋼板做金相分析,晶粒很細,得到了234寬厚板第15卷圖1力學性能直方圖圖2 X60金相晶粒度圖4 結論(1)通過優化坯料成分,提高鋼的純凈度,配合合適的控制軋制制度,可以生產出性能優良的X60管線鋼板。(2)降低精軋階段開軋、終軋溫度,特別是降低終軋溫度,可促進Nb、Ti的碳氮化物在奧氏體內析出,阻止奧氏體晶粒長大,顯著