一种单机架炉卷轧机宽薄规格x60钢级管线钢及轧制方法
阅读说明：本技术 一种单机架炉卷轧机宽薄规格x60钢级管线钢及轧制方法 (Wide and thin X60 steel grade pipeline steel of single-stand steckel mill and rolling method ) 是由 殷杰 吴俊平 姜金星 杜海军 翟冬雨 贠强鹏 刘帅 赵显鹏 王凡 于 2020-05-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种单机架炉卷轧机宽薄规格X60钢级管线钢及轧制方法,成分按重量百分比为C 0.04～0.07%,Si 0.10～0.40%,Mn 1.30～1.80%,P≤0.015%,S≤0.0050%,Nb 0.040～0.070%,V≤0.10%,Ti 0.006～0.020%,Cr 0.10～0.30%,Ni≤0.30%,Mo≤0.10%,Cu≤0.10%,Al 0.015～0.050%,余量为Fe和杂质。该轧制工艺用厚度为150mm的坯料生产成品规格(6～8)mm×(>2800)mmX60级别的宽薄规格管线钢板,通过控制出钢温度、卷取炉温度、二阶段开轧温度、粗轧末道次压下率、终轧速度、ACC冷却等,得到性能与板形符合要求的宽薄规格X60钢级管线钢板,提高了轧机产能,成材率、性能合格率高。(The invention discloses a single-stand steckel mill wide and thin X60 steel-grade pipeline steel and a rolling method, wherein the components in percentage by weight are 0.04-0.07% of C, 0.10-0.40% of Si, 1.30-1.80% of Mn, less than or equal to 0.015% of P, less than or equal to 0.0050% of S, 0.040-0.070% of Nb, less than or equal to 0.10% of V, 0.006-0.020% of Ti, 0.10-0.30% of Cr, less than or equal to 0.30% of Ni, less than or equal to 0.10% of Mo, less than or equal to 0.10% of Cu, 0.015-0.050% of Al, and the. According to the rolling process, a finished product specification (6-8) mmX (>2800) mmX 60-grade wide and thin pipeline steel plate is produced by using a blank with the thickness of 150mm, and the wide and thin specification X60 steel-grade pipeline steel plate with the performance meeting the plate shape requirement is obtained by controlling the tapping temperature, the coiling furnace temperature, the second-stage rolling temperature, the rough rolling final pass reduction rate, the final rolling speed, ACC cooling and the like, so that the rolling mill capacity is improved, and the yield and the performance qualified rate are high.)
技术领域
本发明属于轧钢领域，涉及一种轧制工艺，具体的说是一种单机架炉卷轧机宽薄规格X60钢级管线钢的轧制工艺。
背景技术
在3500mm炉卷轧机采用150mm厚度坯料轧制(6～8)mm×(>2800)mmX60宽薄规格管线钢板时，坯料长度不超过4.3m，产品成材率低，生产效率低。如果轧件过长，特别是轧件长度大于150m时，即使通过提高加热温度和轧制速度，因轧制过程轧件厚度逐渐减薄，随轧件长度的增加，钢板温降越来越快，特别是轧件头尾的温降更快。钢板在轧制方向上工艺温度差异越来越大，直接影响轧制板形及整板性能的均匀性。由于X60钢级管线钢的强度级别较高，轧制过程中轧件头尾温度低，头尾轧制力与本体差异较大，会导致轧机轧制力异常、板形质量差而快停，导致钢板轧废，影响生产。特别是轧件长度超过150m时，会出现轧件温差过大且温降过快而导致的板形及性能等一系列问题。因此，开发一种宽薄规格X60钢级管线钢板是一件必要的事情。
发明内容
为了克服现有工艺中关于宽薄规格长轧件管线钢板中存在的轧件温降过快、温差过大而导致的性能不合及板形不良造成快停等的问题，本发明的目的是提供一种单机架炉卷轧机宽薄规格X60钢级管线钢的轧制工艺。该轧制工艺在生产宽薄规格管线钢板时，特别是轧件长度超过150m时，利用机前机后卷曲炉的保温作用，通过控制出钢温度、卷取炉温度、二阶段开轧温度、粗轧末道次压下率、终轧速度、ACC冷却等轧制宽薄规格(6～8)mm×(>2800)mmX60的钢板，得到的板形和性能均符合相关技术标准要求。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的。
一种单机架炉卷轧机宽薄规格X60钢级管线钢，其特征在于钢的成分按重量百分比为：C0.04～0.07％，Si 0.10～0.40％，Mn 1.30～1.80％，P≤0.015％，S≤0.0050％，Nb0.040～0.070％，V≤0.10％，Ti 0.006～0.020％，Cr 0.10～0.30％，Ni≤0.30％，Mo≤0.10％，Cu≤0.10％，Al0.015～0.050％，余量为Fe和杂质。
轧制方法采用厚度为150mm的坯料生产成品规格(6～8)mm×(>2800)mmX60级别的管线钢板，通过控制出钢温度、卷取炉温度、二阶段开轧温度、粗轧末道次压下率、终轧速度、ACC冷却等，得到性能与板形符合要求的宽薄规格X60钢级管线钢板。具体要求如下：
1)出钢温度≥1190℃,板坯温度均匀性小于10℃，机前与机后卷取炉温度≥910℃；
2)轧制道次为13道次，粗轧前4道次每道次压下量≤25mm，粗轧末道次压下率≥18％；
3)精轧阶段开轧温度为1000～1030℃，精轧阶段待温坯厚度为40～50mm；
4)终轧速度大于1.50m/s；
5)ACC冷却系统间隔开水，冷却速率5～15℃/s。
通过上述工艺轧制出的管线钢板的组织为铁素体和贝氏体型组织，该组织在保证低温落锤DWTT性能的同时也保证拉伸性能合格。
本发明综合粗轧阶段轧机设备负载及板坯再加热奥氏体化程度，板坯再加热温度由1180℃提高到≥1190℃，并控制板坯温度均匀性小于10℃；轧制采用两阶段轧制，并通过控制粗轧末道次压下率，以增加奥氏体再结晶过程的形核点，达到细化晶粒的作用；为减小精轧阶段轧制力，本发明采用了提高二阶段开轧温度，由通常情况下的900～980℃提高到1000～1030℃，并将卷曲炉温度由常规卷轧工艺的850～900℃提高到≥910℃，同时将卷轧轧制工艺的终轧速度由1.45m/s左右提高到大于1.50m/s，以达到改善整板工艺温度均匀性的作用，从而提高整轧件长度的力学性能均匀性。
本发明增加轧制道次，减小设备负载，减少粗轧前4道次的压下量，增加粗轧末道次压下率，增加奥氏体形核点，并通过采用二阶段轧制、精轧阶段控温时间小于30秒的弱控轧轧制工艺，为奥氏体形核再结晶提供时间，以均匀细化晶粒。
本发明可轧制轧件长度150～200m之间，在用厚度150mm坯料轧制宽薄规格(6～8)mm×(>2800)mmX60级别的管线钢板时，利用轧机出入口两侧的卷曲炉的保温作用，同时在保证力学性能的前提下，提高板坯再加热温度(出钢温度)及第二阶段(精轧阶段)开轧温度，同时考虑板形情况，合理编排规程及固化粗轧末道次压下率、终轧速度等，综合保证宽薄规格(6～8)mm×(>2800)mmX60级别的管线钢的性能和板形。
本发明克服了150mm坯料轧制宽薄规格(6～8)mm×(>2800)mmX60级别的管线钢板时的温降过快，头尾与本体温差过大等而导致的整板性能波动大、头尾拉伸性能偏高、本体拉伸性能偏低及板形不良导致的轧制快停等缺点。通过提高加热温度、提高二阶段开轧温度、提高卷曲炉温度，手动控制末道次压下率等方式，实现单机架炉卷轧机轧制宽薄规格(6～8)mm×(>2800)mmX60级别的管线钢板。
本发明成功解决了宽薄规格(6～8)mm×(>2800)mmX60级别的管线钢轧制快停及整板性能波动大等问题，可轧制150～200m长轧件，提高轧机生产效率，提高产能，并同时提高了板形一次合格率、性能合格率等指标。
附图说明
图1为实施例1热轧后得到管线钢板在金相显微镜下典型的组织形貌图及整板拉伸性能；
图2为实施例2热轧后得到管线钢板在金相显微镜下典型的组织形貌图及整板拉伸性能。
具体实施方式
实施例1
成分按重量百分比为：
一种单机架炉卷轧机宽薄规格8×3013mm X60钢级管线钢的轧制工艺，坯料厚度150mm，轧件长度72m，该轧制工艺要求如下：
1)出钢温度1220℃，温度均匀性6℃，轧机前后卷曲炉温度设定950℃；
2)轧制道次为13道次，粗轧6道次，精轧7道次，为减小设备负载，粗轧阶段前4道次每道次压下量控制在23mm以内，并调整粗轧末道次压下率为19％；精轧阶段倒数第二道次压下率15.8％，末道次压下率10.7％，以细化晶粒；
3)二阶段开轧温度为1000℃，二阶段待温坯厚度为50mm；
4)精轧中间道次(即精轧第2～6道次)轧制速度5.1～5.3m/s，终轧速度1.68m/s；
5)ACC冷却系统间隔开4组水，冷却速率11℃/s。
按照上述工艺得到宽薄规格8×3013mm X60钢级管线钢板，板形合格，性能稳定。落锤DWTT韧性面积全部为100％，在金相显微镜下典型的组织形貌图及整板拉伸性能如图1所示。
实施例2
成分按重量百分比为：
一种单机架炉卷轧机宽薄规格7.1×2839mm X60钢级管线钢的轧制工艺，坯料厚度150mm，轧件长度163m，该轧制工艺要求如下：
1)出钢温度1200℃，温度均匀性5℃，轧机前后卷曲炉温度设定920℃；
2)轧制道次为13道次，粗轧6道次，精轧7道次，为减小设备负载，粗轧前4道次每道次压下量控制在25mm以内，并通过控制粗轧末道次压下率在18％，为控温阶段增加形核点；精轧阶段倒数第二道次压下率17.5％，末道次压下率11.9％，从而达到细化晶粒的作用；
3)二阶段轧制开轧温度为1020℃，二阶段待温坯厚度为42mm；
4)精轧中间道次(即精轧第2～6道次)轧制速度5.2～5.3m/s，终轧速度1.60m/s；
5)ACC冷却系统间隔开3组水，冷却速率12℃/s。
按照上述工艺得到宽薄规格7.1×2839mm X60钢级管线钢板，板形合格，性能稳定。落锤DWTT韧性面积全部为100％，在金相显微镜下典型的组织形貌图及整板拉伸性能如图1所示。
本发明成功解决了宽薄规格(6～8)mm×(>2800)mmX60级别的管线钢轧制快停及整板性能波动大等问题，可轧制150～200m长轧件，提高轧机生产效率，提高产能，并同时提高了板形一次合格率、性能合格率等指标。