一种低碳当量高强度X70管线钢热轧卷板及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种低碳当量高强度X70管线钢热轧卷板及其制造方法，属于管线钢技术领域。所述卷板按照质量百分比包括以下组分：C：0.04～0.08％，Si：0.1～0.3％，Mn：1.4～1.6％，Nb≤0.06％，Ti≤0.02％，Mo：0.1～0.2％，Ceq≤0.38，其他为Fe和不可避免的微量杂质；所述卷板的内部显微组织为粒状贝氏体和铁素体。制造方法包括冶炼、连铸、二次加热、粗轧、精轧、冷却、卷取。本发明专利技术通过优化合金成分设计，同时通过控制加热、轧制、冷却工艺配合，良好的抵抗了制管过程中较大的包辛格效应，获得具有良好综合力学性能的适用于薄规格X70管线钢的热轧卷板，屈服强度545MPa以上。

Low carbon equivalent high strength X70 pipeline steel hot-rolled coil plate and manufacturing method thereof

The invention discloses a low carbon equivalent high strength X70 pipeline steel hot-rolled coil plate and a manufacturing method thereof, belonging to the technical field of pipeline steel. The coil comprises the following components according to the weight percentage: C:0.04 ~ 0.08%, Si:0.1 ~ 0.3%, Mn:1.4 ~ 1.6%, Nb = 0.06%, Ti = 0.02%, Mo:0.1 ~ 0.2%, Ceq 0.38, other Fe and inevitable impurities; the internal microstructure of the steel is granular bainite and ferrite. The manufacturing methods include smelting, continuous casting, two heating, roughing, finishing, cooling and coiling. The present invention by optimizing alloy composition design, at the same time by controlling the heating, rolling and cooling process, good resistance to Basinger the great effect in the process of making tube, hot-rolled coil is obtained with good comprehensive mechanical properties in thin X70 pipeline steel, yield strength of more than 545MPa.

【技术实现步骤摘要】
一种低碳当量高强度X70管线钢热轧卷板及其制造方法
本专利技术涉及管线钢
，特别涉及一种低碳当量高强度X70管线钢热轧卷板及其制造方法。
技术介绍
随着世界经济的发展，对能源的需求以及使用大幅度提升。特别是近些年来环保的要求越来越高，以天然气为代表的清洁能源的使用比例和范围日渐提高。大壁厚(≥10mm)X70管线钢多用于主干线管道的建设之中，随着天然气管道的升级改造，薄规格(≤10mm)X70的管线钢成为一个新的需求点。从成本、安全等角度出发，“高钢级”成为管线钢的一个重要发展方向。随着管线钢强度的提高，可以有效的减薄壁厚，降低钢材的使用量，而且还可以有效的提高输送效率，进而降低建设及运营成本。薄规格X70钢管可以有效的替代原有的低钢级大壁厚钢管，降低管道建设用钢量，提高输送压力以及输送效率，安全系数较此前有明显提升。且薄规格X70采用直缝高频电阻焊管(ElectricResistanceWelding，简称为ERW)制管方式，较直缝埋弧焊管的制管效率明显提高，从而降低了钢管以及管道建设的成本。现有X70管线钢生产技术集中于大壁厚(≥10mm)的低成本、高强度以及低温韧性控制。现有X70的生产技术主要通过添加高碳当量的Cr、V等廉价元素以及低温卷取的方式实现低成本、高强度以及低温韧性控制。然而对于采用ERW方式制管的薄规格X70而言，以上的方法并不适用。较高的碳当量给焊接过程造成很大的难度，制管过程中会出现较大的包辛格效应(制管后屈服强度降低40～60MPa)，而且低温卷取容易造成卷取温度波动大的问题，特别是屈服强度波动大，还会带来板形、回弹等问题。因此现有X70的生产技术不能满足对批量生产稳定性以及板形有更高要求的薄规格X70管线钢的生产。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种低碳当量高强度X70管线钢热轧卷板及其制造方法，解决了现有技术中存在的碳当量过高使薄规格X70管线钢制管过程中焊接困难、成型过程中包辛格效应过大，以及大壁厚X70管线钢生产技术无法满足薄规格X70管线钢对卷板综合力学性能及板形要求的技术问题。一方面，为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种低碳当量高强度X70管线钢热轧卷板，按照质量百分比包括以下组分：C：0.04％～0.08％，Si：0.1％～0.3％，Mn：1.4％～1.6％，Nb≤0.06％，Ti≤0.02％，Mo：0.1％～0.2％，Ceq≤0.38，其他为Fe和不可避免的微量杂质；所述卷板的内部显微组织为粒状贝氏体和铁素体。进一步地，所述卷板的厚度为4.0～9.0mm。进一步地，所述卷板的屈服强度Rt0.5≥545MPa，抗拉强度Rm≥615MPa，延伸率A50≥29％，屈强比≤0.93。进一步地，所述卷板在-10℃全尺寸冲击功均值≥250J。进一步地，所述卷板的硬度HV10≤230。进一步地，所述卷板-20℃落锤试验剪切面积≥95％。另一方面，提供一种低碳当量高强度X70管线钢热轧卷板的制造方法，按照质量百分比包括以下组分：C：0.04％～0.08％，Si：0.1％～0.3％，Mn：1.4％～1.6％，Nb≤0.06％，Ti≤0.02％，Mo：0.1％～0.2％，Ceq≤0.38，其他为Fe和不可避免的微量杂质；所述制造方法包括：冶炼、连铸、二次加热、粗轧、精轧、冷却、卷取过程，控制所述二次加热的出炉温度为1230～1280℃，一加温度控制在1000℃以上，控制加热时间在200～300min，均热时间在30min以上；控制所述精轧的终轧温度在780℃～850℃；所述冷却采用水冷的方式进行加速冷却，冷却速率控制15℃/s～20℃/s；卷取后获得显微组织为粒状贝氏体和铁素体的卷板。进一步地，所述粗轧控制出口温度为1000～1100℃，末道次压下量≤22mm。进一步地，控制所述卷取的温度为500℃～620℃。进一步地，所述卷板的厚度为4.0～9.0mm；屈服强度Rt0.5≥545MPa。本专利技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：1、本专利技术实施例中提供的低碳当量高强度X70管线钢热轧卷板，采用合理的组分设计，其中：采用0.04％～0.08％的C含量，可以有效的降低碳原子固溶量，从而缩短屈服平台长度，缩小因包辛格效应引起的屈服强度降低的幅度，同时不至恶化塑形和韧性；采用0.1％～0.3％的Si含量，可提高卷板强度，同时不至恶化焊缝冲击韧性；采用1.4％～1.6％的Mn，可以确保低C成分下的高强度并促进细化组织；控制Nb元素含量≤0.06％，可细化显微组织，实现提高材料的韧性和塑性的同时提高强度；控制Ti元素含量≤0.02％，可细化组织同时不会影响钢材的低温韧性；通过添加0.1％～0.2％的Mo元素，可扩大贝氏体相变区，提高卷板强度，同时可以减少或不添加Mn、Cr等高碳当量元素，降低碳当量，有利于ERW制管的焊接过程；控制碳当量Ceq≤0.38，能够实现较好的焊接质量。通过各元素间协同作用，进而保证卷板具有良好的综合力学性能及板形，在降低碳当量、提高焊接性能的同时保证了较低的合金成本，提高了产品经济性。2、本专利技术实施例中提供的低碳当量高强度X70管线钢热轧卷板的制造方法，通过优化合金成分设计，同时通过控制加热，采用较高的一加温度对合金元素进行充分回熔，提高后续冷却过程中的析出量，进而提高卷板强度；控制低的终轧温度，有利于在未再结晶区累积更多的形变能，促进相变过程中的组织细化；加速冷却并控制冷速促进粒状贝氏体的形成，并配合控制卷取工艺，良好的抵抗了制管过程中较大的包辛格效应，获得了具有良好综合力学性能和板形的适用于薄规格X70管线钢的热轧卷板，其屈服强度达到545MPa以上。附图说明图1是本专利技术实施例制造的厚度规格为7.9mm的热轧卷板的电镜图；图2是本专利技术实施例制造的厚度规格为6.4mm的热轧卷板的电镜图；图3是本专利技术实施例制造的厚度规格为4.5mm的热轧卷板的电镜图。具体实施方式本专利技术实施例通过提供一种低碳当量高强度X70管线钢热轧卷板及其制造方法，解决了现有技术中存在的碳当量过高使薄规格X70管线钢制管过程中焊接困难、成型过程中包辛格效应过大，以及大壁厚X70管线钢生产技术无法满足薄规格X70管线钢对卷板综合力学性能及板形要求的技术问题；抵抗了制管过程中较大的包辛格效应，获得的卷板具有良好综合力学性能，为薄规格ERWX70钢管提供良好的原料。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种低碳当量高强度X70管线钢热轧卷板，按照质量百分比包括以下组分：C：0.04％～0.08％，Si：0.1％～0.3％，Mn：1.4％～1.6％，Nb≤0.06％，Ti≤0.02％，Mo：0.1％～0.2％，Ceq≤0.38，其他为Fe和不可避免的微量杂质；所述卷板的内部显微组织为粒状贝氏体和铁素体。本专利技术通过添加合金元素进而形成化学成分为以上热轧卷板，是基于以下原理：本专利技术实施例控制C元素含量为0.04％～0.08％，C元素主要通过固溶强化的方式提高卷板的力学性能，特别是对提高卷板的强度有显著的影响。而减小C含量可以有效的降低碳原子固溶量，从而缩短屈服平台长度，缩小因包辛格效应引起的屈服强度降低的幅度。此外，过高的C含量容易造成塑形和低温韧性的损失。因此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低碳当量高强度X70管线钢热轧卷板，其特征在于，按照质量百分比包括以下组分：C：0.04％～0.08％，Si：0.1％～0.3％，Mn：1.4％～1.6％，Nb≤0.06％，Ti≤0.02％，Mo：0.1％～0.2％，Ceq≤0.38，其他为Fe和不可避免的微量杂质；所述卷板的内部显微组织为粒状贝氏体和铁素体。

【技术特征摘要】
1.一种低碳当量高强度X70管线钢热轧卷板，其特征在于，按照质量百分比包括以下组分：C：0.04％～0.08％，Si：0.1％～0.3％，Mn：1.4％～1.6％，Nb≤0.06％，Ti≤0.02％，Mo：0.1％～0.2％，Ceq≤0.38，其他为Fe和不可避免的微量杂质；所述卷板的内部显微组织为粒状贝氏体和铁素体。2.如权利要求1所述的低碳当量高强度X70管线钢热轧卷板，其特征在于，所述卷板的厚度为4.0～9.0mm。3.如权利要求1所述的低碳当量高强度X70管线钢热轧卷板，其特征在于，所述卷板的屈服强度Rt0.5≥545MPa，抗拉强度Rm≥615MPa，延伸率A50≥29％，屈强比≤0.93。4.如权利要求1所述的低碳当量高强度X70管线钢热轧卷板，其特征在于，所述卷板在-10℃全尺寸冲击功均值≥250J。5.如权利要求1所述的低碳当量高强度X70管线钢热轧卷板，其特征在于，所述卷板的硬度HV10≤230。6.如权利要求1所述的低碳当量高强度X70管线钢热轧卷板，其特征在于，所述卷板-20℃落锤试验剪切面积≥95％。7.一种低碳当量高强度X70管线钢热轧卷板的制造方法，其特征在于，按照质量百分...

【专利技术属性】
技术研发人员：安成钢，牛涛，姜永文，吴新朗，高攀，陈斌，武军宽，李飞，于晨，张彩霞，代晓莉，徐伟，崔阳，
申请(专利权)人：首钢总公司，
类型：发明
国别省市：北京,11