《经济高效型管线钢板X70的研发及技术创新》

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该项目是在安钢宽板坯连铸-炉卷轧机生产线上,进行管线钢板X70的技术研究及创新,成功实现以廉价合金元素Cr替代贵重元素Mo的强化,批量生产了Mn-Nb-Cr成分体系设计的管线钢板X70,取得“一种含Cr的管线钢X70热轧平板及生产方法”国家专利(专利号:ZL201110369856.2)。此外,通过优化控制轧制和控制冷却工艺技术创新,解决了晶粒细化和相变控制技术难点,获得理想组织,保证了管线钢X70的机械性能和落锤DWTT性能。形成了完善的经济高效型管线钢板X70成分设计,完全再结晶区高温区及低温区、未再结晶区控制轧制和低硫洁净钢冶炼等管线钢板X70生产工艺关键技术,经济高效型管线钢板X70关键技术特征如下:

1、经济高效型管线钢板X70成分设计体系:Mo可有效促进针状铁素体的形成,采用Mn-Nb-Mo成分体系设计比较容易满足X70性能要求。项目在3500mm炉卷轧机生产线上,通过优化生产工艺,突破关键技术,成功研制了Mn-Nb-Cr成分体系设计的管线钢板X70,其材料的各项性能均能满足技术要求。

2、完全再结晶区高温区、低温区和未再结晶区以及两段式控制冷却相结合的控制技术:完全再结晶高温区轧制温度为1050℃~1150℃,总变形量为25%~35%,道次压下率≥15%。在满足Nb合金固溶的前提下,均匀化原始奥氏体晶粒。完全再结晶低温区轧制温度为980℃~1020℃,总变形量为25%~40%,道次压下率≥15%,末道次压下率≥17%。通过温度控制和压下率的控制实现再结晶完成,同时再结晶后温度处于完全再结晶区温度下限。最终获得细小的晶粒。未再结晶区轧制的轧制温度为950℃~840℃,总变形量为55%~72%,终轧温度为780℃~820℃;采用层流冷却进行控制冷却,冷却速度为5℃/s~30℃/s,轧制完成后先快速冷却到670℃,然后空冷到660℃,随后快速冷却到400℃。这个阶段使奥氏体晶粒充分压扁,和提供大量的位错,在随后的相变过程中得到细小的晶粒。

3、低硫洁净钢冶炼技术:在炼钢、精炼、连铸方面采用了自主研发的低硫钢冶炼技术、滑板挡渣技术、终脱氧工艺、和超宽板坯连铸机铸坯质量控制等方面的工艺诀窍和关键技术,生产出了含S、P、O等元素含量较低的高洁净钢,确保了钢水质量和洁净度要求。

该项研究成果的应用,使安钢在管线钢板技术创新的步伐中走在了国内钢企的前列,调整优化了产品结构,增加了产品产值,截止到2017年12月份管线钢板X70共销售164816吨。为安钢进一步开发更高强度的管线钢提供技术支持和积累经验,并为开发其它高强钢打下了技术基础,产品成功应用于巨龙钢管、宝世顺钢管、番禺钢管等国内知名的管线钢管生产厂家,提高了安钢企业的知名度,具有显著的社会效益。

成果说明

中石油西气东输工程西三线南段供货58227吨17.5mm和21mm规格Mn-Nb-Cr成分体系设计X70管线钢。西气东输工程西三线中段、永泰联络线段供货25641吨21mm规格Mn-Nb-Cr成分体系设计X70管线钢。分别由番禺钢管、宝世顺(秦皇岛)钢管有限公司、巨龙钢管等制管交货。番禺钢管供货46152吨14.3~21mm规格Mn-Nb-Cr成分体系设计X70管线钢。沙市钢管厂供货26657吨11.9~19.1mm规格Mn-Nb-Cr成分体系设计X70管线钢。

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