本发明专利技术涉及一种酸性环境用Ｘ６５热轧卷板及其制造方法，成分重量百分比为：碳：０．０２～０．０６ｗｔ％、硅：０．１５～０．２５％、锰：０．８０ｗｔ％～１．２０ｗｔ％、铌：０．０２～０．０５ｗｔ％、钒：０．０２０～０．０４０ｗｔ％、钛：０．０１０～０．０２０ｗｔ％、铜：≤０．３０ｗｔ％、镍：≤０．３０ｗｔ％、Ｃｒ：０．１０～０．３０ｗｔ％、磷：≤０．０１５ｗｔ％、硫：≤０．００１５ｗｔ％、钙：０．００２０～０．００５０％、Ｃａ／Ｓ≥２．０、硼：≤０．０００５ｗｔ％；氮：≤０．００６ｗｔ％。其它为铁和微量杂质。炼钢工艺路线和控制要点：铁水预处理→转炉炼钢→ＬＦ炉精炼→ＲＨ炉精炼→板坯浇注→钢坯精整→入库，炉外精炼工序进行Ｃａ处理夹杂物变性。轧钢工艺要点为加热温度：１１５０～１２００℃，粗轧出口温度：９２０～１０２０℃，终轧温度：７８０～８６０℃，卷取温度：５６０～６２０℃，本发明专利技术采用廉价合金（Ｃｒ、Ｖ）替代昂贵合金（Ｍｏ、Ｎｂ）生产性能更稳定、合金成本更低的抗ＨＩＣ性能、高强度和高韧性Ｘ６５管线用钢热轧卷板。
【技术实现步骤摘要】
一种酸性环境用X65热轧巻板及其制造方法 所属领域 本专利技术涉及一种酸性环境用X65热轧巻板及其制造方法，属于钢铁新材料和轧钢 领域，特别适用于酸性环境下高压、长距离输送管道用管线钢。
技术介绍
目前输送石油、天然气用钢管均参照美国石油协会API 5L标准，包括螺旋埋弧焊管用热轧巻板和直缝埋弧焊管用钢板，伴随热连轧机组宽度增加，也采用热轧巻板开平板生产直缝埋弧焊管。伴随输送压力增加、输送含H^的石油、天然气介质，对长距离输送钢管和管线钢提出了更高的性能要求，一方面要求管线钢具有更高的强度和优良的低温冲击韧性，即高压输送管线钢具有良好的止裂性能；另一方面，对于输送含有H^的石油、天然气介质，要求管线钢具备抗HIC (Hydrogen Induce Crack氢致裂纹)性能。 根据HIC生产的机理，在工作压力下，氢进入钢表面后滞留在晶格的界面处，特别是轧制时形成的扁长条状MnS夹杂界面处，氢原子形成氢分子，在该处产生内应力。由于氢压力不断增加，造成晶格塑性变形，造成氢进一步聚集，当聚集处的氢浓度产生的压力超过了聚集处界面的弹性变形能力，产生永久变形，形成了沿夹杂方向分布的氢致裂纹。 在高压输送含H^的天然气中，要避免氢致裂纹产生，必须减少或避免氢原子聚集场所，也就是控制钢中非金属夹杂物和带状组织产生，尤其是MnS夹杂物的产生；另外采用Ca处理，进行夹杂物变形，特别是形成不变形的球化夹杂物也是改善措施之一。因此，开发抗HIC类型管线钢主要措施 1)控制钢中的夹杂物。 一方面尽量减少夹杂物，尤其控制钢中的MnS夹杂物；一方面通过采用Ca处理将极少量的条状硫化物转化为不变性的球状夹杂物。 2)减少铸坯偏析和产品带状组织。采用铸坯凝固末端动态轻压下技术可以有效降低连铸坯偏析；降低碳含量和锰含量可以显著减少、甚至消除带状珠光体组织，该组织也是导致管线钢产生氢致裂纹的关键原因之一。 3)组织控制。 一般抗HIC的X65室温组织为少珠光体组织，即组织基本全部为细 小、均匀的多边形铁素体组织，或者为针状铁素体组织。 国内公开的专利CN 1811002酸性环境用X65管线钢及其制造方法采用Ca处理 和微Ti处理工艺，严格控制P、S含量批量生产抗HIC X65管线钢。存在的主要问题l)昂 贵合金添加量比较高，如Nb微合金添加量为0. 05 0. 07%，Mo添加量为0. 05 0. 20% ; 2)Mn合金添加量高，达到1. 50%，易出现MnS偏析，抗酸腐蚀能力降低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种酸性环境用X65热轧巻板及其制造方法，解决的问题 是针对目前钢铁形势，采用廉价合金(Cr、 V)替代昂贵合金(Mo、 Nb)生产性能更稳定、合 金成本更低的抗HIC性能、高强度和高韧性X65管线用钢热轧巻板。 本专利技术的技术解决方案是 1、一种酸性环境用X65热轧巻板，成分设计重量百分比为碳0. 02 0. 06wt% ;硅0. 10 0. 30 % ;锰0. 80wt % 1. 20wt % ;铌0. 02 0. 05wt % ;钒0. 020 0. 040wt^;钛0. 010 0. 020wt^;铜《0. 30wt^;镍《0. 30wt%;Cr :0. 10 0. 30wt%; 磷《0. 015wt^;硫《0. 0015wt^;f丐0. 002 0. 0050 ;Ca/S > 2. 0 ;硼《0. 0005wt%;氮《0. 006% ; 其它为铁和微量杂质。 本专利技术成分设计主要添加元素的作用和强化机理如下 碳钢中最经济、最基本的强化元素，通过固溶强化和析出强化显著提高钢的强 度，尤其是抗拉强度，但C含量的增加显著降低钢的延性、韧性和焊接性能；并且C促进带状珠光休组织的形成，显著降低抗HIC性能。因此，抗HIC系列管线钢C含量一般小于0. 06%， 本专利技术C含量为0. 02 0. 06%，目标为0. 04%。 锰通过固溶强化提高钢的强度，尤其抗拉强度，是管线钢中补偿因C含量降低造 成的强度损失；其次Mn扩大相区，降低Y — a相变温度，有助于获得细小的相变产物，提 高强韧性。但Mn具有以下缺点1)促进珠光体组织形成，容易形成带状珠光体组织；2)Mn 增加易于出现钢板的中心偏析。因此，对于抗HIC系列管线钢，降低Mn将显著改善抗HIC 性能，难点是如何弥补Mn降低造成的强度损失，尤其抗拉强度。Mn的添加量必须综合考 虑C的添加量，如附图1所示碳和锰添加量的平衡，即碳含量为0. 06%时Mn含量最好低于1. 25%。 铌高强度级别管线钢中最基本的微合金元素，细晶强化效果显著，可以同时提高 强韧性。利用固溶Nb的拖曳效果和Nb(C，N)析出物阻碍变形奥氏体的回复、再结晶和晶粒 长大，特别是精轧阶段未再结晶区的低温大变形可以显著降低相变后的晶粒尺寸。但轧制 前未溶解的Nb不能发挥强化作用，降低C和N含量可以显著促进Nb的溶解量，同时降低C、 N和Nb，Nb溶解温度降低为加热温度降低创造条件，进一步节约能耗。但由于目前Nb微合 金价格由2009年的10万元/吨提高到目前22万元/吨，生产成本压力加大，因此本专利技术 Nb添加量为0. 02 0. 05%，目标为0. 04%。 钛首先Ti能够固N，改善低温冲击韧性；其次是在板坯连铸过程中形成的TiN可 以有效阻碍再加热过程中奥氏体晶粒长大，提高强韧性；另外TiN改善焊接热影响区的冲 击韧性。本专利技术Ti添加量为0. 010 0. 020%。 钼扩大Y相区，显著推迟Y — a相变时先共析铁素体形成，促进针状铁素体组 织和避免带状组织的产生。但由于钼合金价格昂贵，最高达到40万/吨，添加0. 2%的钼吨 钢成本增加近1000元。 硫、磷是钢中不可避免的杂质元素，希望尽可能的低。目前通过炉外精炼和Ca 处理控制技术，一方面S可以控制为小于15ppm，一方面可以把硫化物夹杂变为不易变形 的球状。磷的主要害处是偏析严重。本专利技术S的含量控制为《0. 0015% ;P的含量控制为 《0. 015%。 铜、镍主要强化机制为固溶强化，同时Cu能改善钢的耐蚀性，而Ni的加入主要 是改善Cu在钢中引起的热脆性，并且能够改善低温冲击韧性。本专利技术Cu目标添加量为 0. 15%，Ni目标添加量为O. 10%。 钒具有较强的析出强化作用和较弱的细晶强化作用，通过控制巻取温度促进细小、弥散的V(C， N)化物析出，可以同时提高屈服强度和抗拉强度，特别是抗拉强度，改善屈 强比性能。本专利技术V添加量为0.03X。 铬首先Cr具有显著的固溶强化效果，可以弥补由于C、Mn降低引起的强度下降， 尤其抗拉强度降低；其次Cr降低Y — a相变温度，可以获得细小的相变产物，提高强韧 性。本专利技术Cr添加量为0. 15%。 专利技术创新点 1)采用低碳、低锰的成分设计思想。碳含量为0. 02 0. 06%，锰含量0. 8 1.2%，目标Mn含量为1.0%。降低Mn含量将损失强度，但降低钢的中心偏析，改善抗HIC 性能。 2)添加微合金V(0.03X )替代部分昂贵微合金Nb(O. 04% )，目前V铁合金售价 为11万/吨，Nb铁售价为22万/吨，并且V微合金的主要强化效果为沉淀强化，Nb微合 金的主要强化效果为细晶强化，添加一定本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种酸性环境用Ｘ６５热轧卷板，成分设计重量百分比为：碳：０．０２～０．０６ｗｔ％；硅：０．１０～０．３０％；锰：０．８０ｗｔ％～１．２０ｗｔ％；铌：０．０２～０．０５ｗｔ％；钒：０．０２０～０．０４０ｗｔ％；钛：０．０１０～０．０２０ｗｔ％；铜：≤０．３０ｗｔ％；镍：≤０．３０ｗｔ％；Ｃｒ：０．１０～０．３０ｗｔ％；磷：≤０．０１５ｗｔ％；硫：≤０．００１５ｗｔ％；钙：０．００２～０．００５０；Ｃａ／Ｓ≥２．０；硼：≤０．０００５ｗｔ％；氮：≤０．００６％；其它为铁和微量杂质。
【技术特征摘要】
一种酸性环境用X65热轧卷板，成分设计重量百分比为碳0.02～0.06wt％；硅0.10～0.30％；锰0.80wt％～1.20wt％；铌0.02～0.05wt％；钒0.020～0.040wt％；钛0.010～0.020wt％；铜≤0.30wt％；镍≤0.30wt％；Cr0.10～0.30wt％；磷≤0.015wt％；硫≤0.0015wt％；钙0.002～0.0050；Ca/S≥2.0；硼≤0.0005wt％；氮≤0.00...
【专利技术属性】
技术研发人员：张永青，李明，李永东，刘建辉，郝亚魁，靳伟，李海波，潘辉，李飞，朱国森，代晓莉，亢小敏，吴新朗，杨健，
申请(专利权)人：首钢总公司，河北省首钢迁安钢铁有限责任公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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