EAF—CSP流程X65管线钢开发

上 降低 了除鳞温 降 ， 提高 了热连 轧前铸 坯温度 。
表 ２ 试 制 钢 力 学 与 工 艺 性 能
ａ 各 项 性 能 检测 均 采 用 横 向试 样 ， 样 尺 寸 为 ５ ） 试 ｍｍ × Ｏ ｍ × ５ ｍ； ｂ ｌｍ ５ ｒ （ ）全 尺寸 横 向试 样 ；ｃ 全 尺寸 横 向试 样 ， 验 温度 为 Ｏ 。 ａ （） 试 ℃
性能要 求 和检验结 果见表 ３ 。可见 试 制钢 带 具有 优 良的焊 接性 能 。
表 ３ 试 制 钢 的焊 接 性 能
注： 冲击 试 样 尺寸 为 ５ ｍ ×ｌ ｍ × ５ ｍ。 ｍ Ｏ ｍ ５ｍ
第 ６期
李 春 艳等 ： Ａ — Ｓ Ｅ Ｆ Ｃ Ｐ流 程 Ｘ ５管 线钢 开发 ６
％
表 １ 化学成分控制范 围、 准及技术协议的要求 （ 标 质量 分 数 ）
作 者 简 介 ：李 春艳 （９ ７一） 女 ， 程 师 ， 士研 究 生 ，０ ５年 毕 业 于 昆 明 理工 大学 １７ ， 工 硕 ２０
冶 金 丛 刊
注 ： 碳 含 量 比规 定 最 大 值每 降 低 ０ ０ ％ ， 含 量 则允 许 比规 定 最大 值 提 高 ０ ０ ％ ， 高 锰含 量不 允 许 超 过 １６ ％ 。 ．１ 锰 ．５ 最 ．５
（ ． Ｓ ｐｙｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｉｓｉ ｔ ，Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｅ ｔｒｏ Ｓ １ Ｃ Ｐ Ａｐ ｌｉｇＴ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ｔ ｕｅ ｅ ｈ ｏｏ ｙＣ ｎｅ ｆＧＩＥ，Ｇｕ ｎ ｚ ｏ ７ ０，Ｇｕ ｎ ｄ ｎ ｔ ａｇｈｕ５０ ３ １ ａ ｇ ｏ ｇ；
２ Ｇ ａｇｈｕＺ ｕｉ ｇＳｅｌ ｏ ， ｔ． Ｇ ａｇｈｕ５ ０ ３ ，Ｇ ａ ｇ ｏｇ ． ｕｎ ｚｏ ｈｊ ｎ ｔｅ Ｃ ． Ｌｄ ， ｕｎ ｚｏ ７ ０ ｕｎ ｄｎ ） ａ １
李春 艳 庄 汉 洲 毛 新 平
（． １ 广钢 集 团技术 中心 Ｃ Ｐ应 用技 术研 究所 ， 东 广州 ５ ０ ３ ； Ｓ 广 １７ ０
２ ．广 州珠 江钢 铁有 限责任 公司 ， 广东 广 州 ， １ ７ ０ ５ ０３ ）
摘 要 介 绍 了 Ｅ ＦＣ Ｐ流 程 采 用 单 一 铌 微 合 金 化技 术 开发 的 Ｘ ５管 线 钢 。开 发 的 Ｘ ５管 线 钢 力 学 与 工 艺 性 能 Ａ —Ｓ ６ ６
冷 却一 卷取 。 生 产工艺控 制原则 ：
形， 以达 到细化奥 氏体增 加有效 晶界面 积的 目的。
（ ）采用 强冷 却模 式 和低 的卷 取 温 度 ， ５ 实现 晶 粒 细化 和组织 均匀化 。
（ ）通 过 合理 配 料 使 钢 中铜 含 量 控 制 在 合 理 １
的水 平 。利 用 Ｌ Ｆ深 脱 氧技 术 、 脱 硫 技 术 和钙 处 深 理 技 术 ， 现 了纯 净 钢 的 生 产 和 对 夹 杂 物形 态 的 实
目前 ， 国内仅少 数 薄板 坯 连 铸 连 轧 厂 可 以生 产 Ｘ ５ ６
１ 化 学 成 分设 计
Ｘ ５管线钢 是参 照美 国石 油学会 管 线钢 管规 范 ６
标 准 即 Ａ Ｉ Ｐ Ｃ５ Ｐ Ｅ Ｌ标 准 以及 用户 采购 技术 条件要 Ｓ 求进 行研 发的 。为 满足 管 线钢 高 强 度 、 韧性 及 良 高 好 的焊接 性能要 求 ， 时考 虑 到 电炉 炼 钢 氮 含量 高 同
能 均 满 足 用 户 协 议 及 Ａ ＩＳ Ｅ Ｌ标 准 要 求 。 在 Ｐ Ｐ Ｃ ５
一
（ ）通 过对 中 间包 过 热度 、 铸 拉 速 、 冷 制 ２ 连 二 度、 出坯 温度和连 铸保 护 渣 等进 行 合 理地 控 制 和选 择， 避免铸 坯裂纹 问题 。
（ ）适 当提 高均 热 温 度 和均 热 时 间 ， 证铸 坯 ３ 保
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ５ ｐｉｅ ｉ ｔｅ ｓｄｅ ｅ ｏ ｅ ｙ ａ ｐｌｉ ｇ ｓｎ ｌ ｏ ｉ ｍ ｃ ｏ ｌ ｙｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｉ ｓｒ ｃ ｅ Ｘ６ ｐ ｌ ｎｅ ｓｅ ｌｗａ ｖ ｌｐ ｄ ｂ ｐ ｙ ｎ ｉ ｇｅ ｎｉｂ ｕ ｍｉｒ ａｌ ｉ ｇ ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ｏ ＥＡＦ ＣＳ ｒ ｃ ｓ ． Ｔｈ ｅ ｈ ｎ ｃ ｌａ ｄ ｐ ｏ ｅ ｓｐ ｏ ｅ ｔ ｓｏ ５ ｐ ｐ ｌｎ ｔｅ ｔＡＰＩＳ ＥＣ ５Ｌ ｓａ ｄ — Ｐ ｐ ｏｅ ｓ ｅ ｍ ｃ ａ ｉ ａ ｎ ｒ ｃ ｓ ｒ ｐ ｒｉ ｆＸ６ ｉ ｅｉ ｅ ｓｅ ｌｍｅ ｅ Ｐ ｔ ｎ — ａｄ ａ ｄ ｔｃ ｎｏｏ ｙ ａ ｒ ｅ ｎ ｆｕ ｅ ｓ Ｔｈ ｔ ｅ ａ ｅｔ ｒｌ ｗ ｔｍｐｅ ａｕ ｅ ｔ ｕ ｈ ｓ ｎ ｌ ｉ ｅ — ｒ ｎ ｅ ｈ ｌｇ ｇ ｅ ｍｅ ｔｏ ｓ ｒ． ｅ ｓｅ ｌｈ ｓ ｂ ｔｅ ｏ ｅ ｒ ｔ ｒ ｏ ｇ ｎｅ ｓａ ｄ ｗｅ ｄｎｇ ｐ ｒ ｆ ｒ ｎ ｅ Ｔｈ ｅ ｔｄ ｓｅ ｌｗａ ｅ ｏ ｎｉｅ ｙ ｔ ｅ ｕ ｅ ｓａ ｄ ｕ ｅ ｄｅｙ ｏ ｍａ ｃ ． ｅ ｔ ｓｅ ｔｅ ｓ ｒ ｃ ｇ ｚ ｄ ｂ ｈ ｓ ｒ ｎ ｓ ｄ ｗｉ ｌ ． Ｋｅ ｒ ＥＡＦ— Ｐ ｐｒ ｃ ｓ ； ｓｎｇｅ ｎ ｏ ｉ ｍ ｉｒ ａｌｙ ｎ ｙ ｗｏ ｄｓ ＣＳ ｏ ｅ ｓ ｉ ｌ ｉｂ ｕ ｍ ｃ ｏ ｌｏ ｉ ｇ；Ｘ６ ｉ ｅ ｉｅ ｓｅ ｌ ５ ｐ ｐ ｌ ｔ ｅ ｎ
在传统 的厚 板 坯 流 程 中 ， ４ Ｘ ２一Ｘ ５级 别 管 线 ６
钢 的生产 技术 已经成熟 。但 是对 于 薄板坯 连铸连 轧
管线 钢 的工业 试验 过程 及 试制 钢 的力 学 性 能 、 接 焊 性 能、 组织 和用 户使用 情况 。
流程来说 ， 由于其冶 金特点 不 同 ， 管线 钢产 品 的研发 工作才 刚刚起 步 ， 其 是 Ｘ ５ Ｘ ０高 钢 级 管线 钢。 尤 ６、７
控制 。
３ 试 制 结 果 与 分 析
３ １ 力 学 与 工 艺 性 能 ．
试制 钢性 能和用 户协议及 Ａ Ｉ Ｐ Ｃ５ Ｐ Ｅ Ｌ标 准 的 Ｓ
要 求见表 ２ 由于用 户考 虑钢带 在制 管过 程 中产 生 。
包辛格 效应 ， 因此 对 钢 带 屈 服 强 度 的要 求 比 Ａ Ｉ Ｐ Ｓ Ｅ Ｌ标 准 的要求有所 提高 。试制钢 带 的各项 性 Ｐ Ｃ５
量 研究 ， 开发 了单 一 铌 微 合 金化 及 微 钛 处 理 的 Ｘ ５ ６
管线 钢。本 文主要介 绍 了在 Ｅ ＦＣ Ｐ流程开发 Ｘ ５ Ａ —Ｓ ６
理 的化 学 成 分设 计 思 路 。表 １列 出 了 Ｘ ５管 线 钢 ６ 的化 学成分 控制 范围 、 准和用 户技 术协 议的要 求 。 标
试制钢 的非金 属夹 杂 物 统 计 结果 （ 样 数 ｎ＝ 试 ２ ） 于表 ４ ０列 。从表 ４可看 出 ： 试制 钢 中夹杂 物 主要 以球 状氧化物 和细 系氧 化 铝 为 主 ， 级 别 都 ≤１ ５ 且 ．， 基本上 没有长 条状 的硫 化 物 夹杂 ； 钢带 具 有较 高 的
总第 １０期 ９
ｒ ／ 嚣 审毒
２ 生 产 工 艺
生产 工艺路 线 ： 电炉 冶炼一 Ｌ Ｆ炉精 炼 一 薄 板坯 十
（） ４ 提高Ｆ 、 机架变 １Ｆ ２ 形量和变形温度， 控制
部 分再结 晶 区的变 形量 ， 未 再结 晶 区实 施充 分 变 在
连铸一 连铸坯均 热一高 压水 除鳞一控 制轧制＿ 控制 ＋
试验温度， ℃
试 验 温 度／ ℃
（ ）系列冲击吸收功 ａ
（ ）系列韧性剪切 而积 ｈ
图 １ 试 制 钢 韧脆 转 变 温 度 曲线 ， 样 尺 寸 ５ ｍ ×ｌｍ ｍ 试 ｍ Ｏ ｍｘ ５ ｍ ５
３ ２ 焊接性能 ．
同 时钛 的存在抑 制 热影 响 区晶 粒 的粗 化 ， 而保 证 从
由于 采用低 碳 铌微 合 金化 成 分控 制 ， 制钢 碳 试
当量 Ｃ ｑ ． ５ 焊 接冷 裂纹 敏 感 系数 Ｐ ｍ≤０ １ ， ｅ ≤０ ３ ， ｃ ． ７ 加 之高 温形成 的铌 析 出 ， 有效地 减 少 了 自由氮数 量 ，
了试 制钢 制管过 程 中的焊 接性能 。焊缝 及热影 响 区
沉 淀物尽 可能溶 解 。 同时 ， 在保 证 除 鳞 质量 的基 础
６ ℃时 半 尺 寸 试 样 的 冲 击 吸 收 功 仍 大 于 ７ Ｊ ０ ５，
５ ％脆性 断 口对 应 的 温 度低 于 一６ ℃ ， 图 １ 因 ０ Ｏ 见 。
此 ， 带具 有较 高的强 度和较好 的低温韧 性 。 钢
验 和整管 无损 检测 等 各工 序 的 严格 检 验 ， 项 指标 各 符 合 Ａ ＩＳ Ｅ Ｌ技 术标 准 和工 程 使用 技 术要 求 。 Ｐ Ｐ Ｃ ５ 钢 管合格 率 达 到 ９ ％ 。试 制 钢 得 到 了用 户 的认 可 １
和 好评 。
图 ２ 试 制 钢 厚 度 方 向 四 分 之 一处 显 微组 织
等 因素 ， ６ Ｘ ５管 线 钢采 用单 一 铌 微 合 金 化及 微 钛 处
管线钢 ¨ ， 化学 成 分设 计 均 采 用 铌 加 钒 复 合微 其 合金 化 及微 钛 处 理 的 路 线 。为 了 降 低 Ｘ ５管 线钢 ６
的合金化 成本 ， 过对 铌在 Ｅ ＦＣ Ｐ流程应 用 的大 通 Ａ －Ｓ
ＤＥＶＥＬｏ ＰＭ ＥＮＴ Ｆ Ｎｂ Ｍ Ｉ ｏ ＣＲＯ ＡＬＬＯＹＩ ＮＧ ５ ＰＩ Ｘ６ ＰＥＬＩ ＮＥ
Ｓ ＴＥＥＬ Ｎ Ｉ ＥＡＦ． Ｐ ＣＳ ＰＲｏ ＣＥＳ Ｓ
Ｌ ｕ ｙ ｎ ｉＣｈ ｎ ａ Ｚｈ ａ ｇ Ｈ ａ ｚ ｏ ｕ ｎ ｎｈ ｕ Ｍａ ｎ ｎ ｏ Ｘｉ ｐｉｇ ・
３ ３ 显 微 组 织 与 非 金 属 夹 杂 物 ．
司 进行制 管试 验 ，由钢 管公 司采 用 Ｅ Ｗ（ Ｒ 直缝 高频
电 阻 焊 管 ） 艺 试 制 成 ＋ ７ ． ｍ × ． ｍｍ ×１ ９ 工 ２３ １ ｒ ｎ ７８ １ ０ ８