一種漿體輸送管線鋼及其制造工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鋼鐵制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種漿體輸送管線鋼及其制造工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 漿體管道輸送是將顆粒狀的固體物質(zhì)與液體輸送介質(zhì)混合，在管道中采用栗送的 方式運(yùn)輸。因此，煤漿中的固體顆粒將會(huì)對(duì)管道內(nèi)壁造成較大的磨損。已有研究表明，輸煤 管線過程的磨損屬于沖蝕磨損，是指材料受到小而松散的流動(dòng)粒子沖擊時(shí)表面出現(xiàn)破壞的 一類磨損現(xiàn)象，是由多相流動(dòng)介質(zhì)沖擊材料表面而造成的。因此對(duì)鋼鐵材料提出了高強(qiáng)度、 高塑韌性、低屈強(qiáng)比、高耐沖蝕磨損性能等方面的要求。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，提高C (碳元素）的含量或V (釩元素）的含量，從而通過提高鋼材的 硬度來保證最終的抗磨損性能，但由此帶來用于漿體輸送管線鋼的焊接性能差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種漿體輸送管線鋼及制造工藝，以解決現(xiàn)有漿體輸送管 線鋼焊接性能差的技術(shù)問題。
[0005] 第一方面，本發(fā)明提供的一種漿體輸送管線鋼，所述漿體輸送管線鋼的冶煉成分 由如下質(zhì)量百分含量的化學(xué)組份組成：碳元素〇. 〇4wt %~0.1 Owt %，娃元素0.1 Owt %~ 0.3(^1:%，猛元素1.0(^1:%~1.6(^1:%，磷元素<0.02(^1:%，硫元素< 0.005￥1:%，|凡元 素 0· OlOwt % ~0· 050wt %，鈮元素 0· 050wt % ~0· 080wt %，鉻元素 0· 15wt % ~0· 50wt %， 鈦元素0.0 lOwt %~0. 050wt %，其他為鐵元素和不可避免的微量雜質(zhì)；其中，所述漿體輸 送管線鋼具有由鐵素體、貝氏體和少珠光體構(gòu)成的多相組織，所述多相組織的晶粒度大于 或等于12級(jí)。
[0006] 優(yōu)選的，所述漿體輸送管線鋼的冷裂紋敏感指數(shù)Pcm < 0. 18%。
[0007] 優(yōu)選的，所述漿體輸送管線鋼的失厚率< 0. 55mm/a，所述漿體輸送管線鋼的失重 率彡0· 20%。
[0008] 優(yōu)選的，所述漿體輸送管線鋼的橫向拉伸性能至少滿足如下條件：屈服強(qiáng)度為 450~570MPa，抗拉強(qiáng)度彡540MPa，延伸率彡18%。
[0009] 優(yōu)選的，所述漿體輸送管線鋼的HVlO硬度彡250。
[0010] 本發(fā)明實(shí)施例提供第一方面所述漿體輸送管線鋼的制造工藝，包括冶煉及連鑄工 藝，板坯加熱工藝，熱乳工藝，冷卻及卷取工藝，所述熱乳工藝中：在未再結(jié)晶區(qū)進(jìn)行精乳， 其中，所述精乳的入口溫度< 930°C，所述精乳的終乳溫度為800~880°C，所述精乳后的總 變形量> 65% ;所述冷卻及卷取工藝包括：依次執(zhí)行的超快冷冷卻步驟、層流冷卻步驟、精 冷步驟；其中，所述超快冷冷卻步驟的冷卻速率大于40°C /s，所述超快冷冷卻步驟的冷卻 溫度控制在580 °C~640 °C，在所述精冷步驟后溫度為540 °C~600 °C時(shí)進(jìn)行卷取。
[0011] 優(yōu)選的，所述板坯加熱工藝中：高溫均熱段的均熱時(shí)間< 40min，板坯加熱的加熱 時(shí)間為180~300min，所述板坯加熱后的出爐溫度為1170~1200°C ;所述熱乳工藝中：在 所述精乳之前，在再結(jié)晶區(qū)進(jìn)行6~8道次粗乳，其中，所述粗乳的末道次壓下率多26%，所 述粗乳的出口溫度為950~1050°C。
[0012] 優(yōu)選的，所述粗乳由第一機(jī)架和第二機(jī)架組成的雙機(jī)架完成；其中，在所述第一機(jī) 架上完成第1道次之后，在所述第二機(jī)架上完成5道次；或在所述第一機(jī)架上完成前3道 次之后，在所述第二機(jī)架上完成5道次。
[0013] 優(yōu)選的，所述冶煉及連鑄工藝中，包括對(duì)鐵水進(jìn)行預(yù)處理，其中，所述預(yù)處理時(shí)所 述硫元素的含量小于或等于0. 005%。
[0014] 優(yōu)選的，所述冶煉及連鑄工藝中：鑄坯凝固末端經(jīng)過動(dòng)態(tài)且小于一壓力閾值的壓 下、穩(wěn)定的過熱度、恒定拉速，以及結(jié)晶器液面波動(dòng)控制在±3_。
[0015] 本發(fā)明實(shí)施例提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：
[0016] 1、成分設(shè)計(jì)上，通過組份中C、V、Cr(鉻元素）的強(qiáng)化作用，實(shí)現(xiàn)熱乳卷板的強(qiáng)度與 塑韌性的良好匹配，結(jié)合形成的"鐵素體+貝氏體+少珠光體"的多相組織，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)強(qiáng) 度和塑韌性的良好匹配，達(dá)到高韌性，從而解決了現(xiàn)有漿體輸送管線鋼焊接性能差的技術(shù) 問題，更適用于漿體輸送管線鋼的實(shí)際應(yīng)用。同時(shí)，還保證了最終的力學(xué)性能與耐沖蝕磨損 性能，且避免了 Mo、Cu、Ni等昂貴合金的添加，降低了漿體輸送管線鋼的合金成本。
[0017] 2、本發(fā)明實(shí)施例中漿體輸送管線鋼的冷裂紋敏感指數(shù)Pcm彡0. 18%，則可見所采 用為低合金成分體系，具有較低的碳當(dāng)量，有利于材料的焊接性。
[0018] 進(jìn)一步，還通過加熱及粗乳工藝的控制，實(shí)現(xiàn)奧氏體晶粒的細(xì)化和壓扁，提高熱乳 卷板的DWTT(Drop-Weight Tear Test，落錘撕裂試驗(yàn)）性能，確保其具有較低的韌脆轉(zhuǎn)變溫 度，對(duì)解決現(xiàn)有漿體輸送管線鋼焊接性能差的問題具有一定輔助作用，進(jìn)一步保證了漿體 輸送管線鋼的實(shí)際應(yīng)用。
【附圖說明】
[0019] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù) 提供的附圖獲得其他的附圖。
[0020] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例中14. 3mm規(guī)格的漿體輸送管線鋼的DWTT試驗(yàn)結(jié)果圖；
[0021] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例中17. 5mm規(guī)格的漿體輸送管線鋼的DWTT試驗(yàn)結(jié)果圖；
[0022] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例中14. 3mm規(guī)格的漿體輸送管線鋼的顯微組織圖；
[0023] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例中17. 5mm規(guī)格的漿體輸送管線鋼的顯微組織圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 為了解決現(xiàn)有漿體輸送管線鋼焊接性能差的技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種 漿體輸送管線鋼及其制造工藝，總體思路如下：
[0025] 通過組份中C、V、Cr的強(qiáng)化作用，實(shí)現(xiàn)了熱乳卷板的強(qiáng)度與塑韌性的良好匹配，結(jié) 合形成的"鐵素體+貝氏體+少珠光體"的多相組織，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度和塑韌性的良好匹配， 從而解決了現(xiàn)有漿體輸送管線鋼焊接性能差的技術(shù)問題，更適用于漿體輸送管線鋼的實(shí)際 應(yīng)用。同時(shí)，還保證了最終的力學(xué)性能與耐沖蝕磨損性能，且避免了 Mo、Cu、Ni等昂貴合金 的添加，降低了熱乳卷板的合金成本。
[0026] 為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例 中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是 本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0027] 本發(fā)明提供了一種漿體輸送管線鋼，漿體輸送管線鋼的冶煉成分由如下質(zhì)量百分 含量的化學(xué)組份組成：碳元素〇. 〇4wt %~0.1 Owt %，娃元素0.1 Owt %~0. 30wt %，猛元 素 1.0 Owt % ~I. 60wt %，磷元素< 0· 020wt %，硫元素< 0· 005wt %，f凡元素 0· OlOwt % ~ 0· 050wt %，鈮元素 0· 050wt % ~0· 080wt %，鉻元素 （λ 15wt % ~（λ 50wt %，鈦元素 0.0 lOwt %~0. 050wt %，其他為鐵元素和不可避免的微量雜質(zhì)；其中，漿體輸送管線鋼具 有由鐵素體、貝氏體和少珠光體構(gòu)成的多相組織，多相組織的晶粒度大于或等于12級(jí)。
[0028] 上述技術(shù)方案中，采用了 0.04~0. 10wt%的C。一方面，較低的C含量可以有效 保證低溫韌性，較低的C含量也使得熱乳卷板具有良好的可焊性。另一方面，較低的C含量 仍然能夠確保熱乳卷板的強(qiáng)度，特別是當(dāng)采用低合金成分設(shè)計(jì)時(shí)，C含量在強(qiáng)度和硬度上的 作用更為重要，而且C元素可以促使控乳階段硬相的形成，有利于提高耐磨性。
[0029] 上述技術(shù)方案中，還采用了 0. 05~0. 08wt %的Nb (鈮元素），是基于細(xì)晶強(qiáng)化和 析出強(qiáng)化的考慮。Nb是主要的細(xì)晶強(qiáng)化元素，在高溫變形過程中一直再結(jié)晶的發(fā)生，Nb為 熔質(zhì)點(diǎn)及應(yīng)變有道析出是抑制再結(jié)晶的主要因素。同時(shí)通過固溶Nb的拖曳效應(yīng)和Nb析出 的阻礙作用抑制奧氏體的回復(fù)、再結(jié)晶和晶粒長(zhǎng)大，特別是精乳未再結(jié)晶區(qū)的