本發(fā)明涉及鋼鐵生產(chǎn)，特別涉及一種x80m管線鋼板及其生產(chǎn)制造方法。

背景技術(shù)：

1、隨著全球經(jīng)濟的快速發(fā)展，能源需求不斷增長，石油和天然氣作為關(guān)鍵的能源資源，其安全、高效的運輸顯得尤為重要。長距離的油氣輸送通常依賴于堅固且可靠的管線鋼材料，這些材料需滿足高強度、良好的低溫韌性以及優(yōu)異的焊接性能。近年來，隨著tmcp(熱機械控制工藝)技術(shù)的發(fā)展和合金設(shè)計的進步，高性能管線鋼的研發(fā)和生產(chǎn)成為可能。

2、自20世紀80年代起，x80級管線鋼因其卓越的性能，如高強度、高韌性、低包申格效應(yīng)和良好的焊接性，逐漸成為新建大型天然氣管道的首選材料。德國mannesmann公司在80年代研制并鋪設(shè)了3.2km的x80試驗管道，此后x80管線鋼的研發(fā)和應(yīng)用不斷擴展，尤其是在日本、加拿大等國家得到了廣泛的應(yīng)用。

3、然而，對于厚規(guī)格的x80m管線鋼，其生產(chǎn)過程中仍面臨著諸多挑戰(zhàn)。首先，厚規(guī)格材料的低溫韌性不足，這在極端氣候條件下尤為明顯。其次，現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝效率不高，導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加，限制了厚規(guī)格x80m管線鋼的廣泛應(yīng)用。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種x80m管線鋼板及其生產(chǎn)制造方法，通過優(yōu)化化學(xué)成分和生產(chǎn)工藝流程，實現(xiàn)了厚度大于等于40mm的高性能x80m管線鋼的制造，滿足了現(xiàn)代油氣輸送對管線材料的要求。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

3、一種x80m管線鋼板，所述管線鋼板的鋼級為l555/x80級別，所述管線鋼板的厚度≥40mm，強度同板差≤50mpa，-20℃落錘剪切面比平均值≥85％，其化學(xué)成分及對應(yīng)的質(zhì)量百分比為：c：0.03～0.06％，si：0.15～0.25％，mn：1.60～1.70％，p：≤0.015％，s：≤0.05％，cr：≤0.20％，ni：0.15～0.25％，mo：0.10～0.15％，nb：0.05～0.06％，ti：0.01～0.02％，al：0.02～0.05％，其余為鐵及不可避免的雜質(zhì)元素，且碳當(dāng)量滿足pcm≤0.19％。

4、一種x80m管線鋼板的生產(chǎn)制造方法，具體包括如下步驟：

5、根據(jù)預(yù)定的化學(xué)成分要求0.30％≤si≤0.60％，mn≤0.40％，s≤0.040％，p≤0.120％，準備鐵水；

6、使用kr攪拌法對鐵水進行預(yù)處理以脫硫；

7、將預(yù)處理后的鐵水倒入bof轉(zhuǎn)爐進行冶煉，控制工藝條件，將所述鐵水轉(zhuǎn)化為鋼水，bof轉(zhuǎn)爐出鋼時，順序加入硅鐵→金屬錳→鋁錠→石灰，以調(diào)整所述鋼水的化學(xué)成分；

8、通過lf爐對所述鋼水進行精煉，進一步調(diào)整和優(yōu)化所述鋼水的化學(xué)成分；

9、通過rh爐對所述鋼水進行脫氣真空處理，控制工藝參數(shù)，以去除所述鋼水中的氣體雜質(zhì)；

10、將熔融的所述鋼水經(jīng)過ccm連鑄形成固態(tài)的板坯；

11、將所述板坯進行再加熱處理，過程中控制加熱溫度和在爐時間；

12、粗軋前提前出鋼2～5min，對進行板坯前置待溫；

13、對所述板坯進行粗軋，以展寬，形成中間坯；

14、將粗軋后的中間坯置于待溫區(qū)進行冷卻，以獲得適宜的中間坯的組織狀態(tài)；

15、將冷卻后的中間坯進行精軋，以展長，形成鋼板；

16、采用mulpic加速冷卻系統(tǒng)冷卻鋼板，控制冷卻速率，以確保鋼板獲得均勻的微觀組織；

17、對加速冷卻后的鋼板進行熱矯直，以改善板型；

18、將熱矯直后的鋼板在冷床上進行自然冷卻至室溫；

19、對自然冷卻后的鋼板進行溫矯和冷矯，以進一步改善板型；

20、將所述鋼板下線堆冷，以進行后續(xù)的超聲探傷檢測；

21、對鋼板進行超聲探傷檢測內(nèi)部缺陷，確保鋼板的內(nèi)部質(zhì)量；

22、對探傷合格的鋼板進行最終的精整處理形成成品鋼板，包括尺寸復(fù)核、鋼板標識以及入庫，所述成品鋼板的厚度為≥40mm。

23、進一步地，所述rh脫氣的工藝參數(shù)控制為：真空度＜2mbar、h＜2.0ppm；真空度＜2mbar，脫氣時間≥12分鐘，所述rh爐中喂入無縫硅鈣線150m，無縫硅鈣線喂入后軟攪拌時間不小于12分鐘，鋼水破空前進行rh爐定氫，h≤2ppm，且定期清理保持rh爐上的真空槽中的冷鋼的厚度≤30cm。

24、進一步地，bof轉(zhuǎn)爐出鋼時，鋁錠加入量與鋼水中的氧含量存在對應(yīng)關(guān)系，具體為：

25、氧含量為0-500ppm時，鋁錠每噸鋼水加14kg；

26、氧含量為501-600ppm時，鋁錠每噸鋼水加15kg；

27、氧含量為601-700ppm時，鋁錠每噸鋼水加16kg；

28、氧含量為701-800ppm時，鋁錠每噸鋼水加17kg；

29、當(dāng)氧含量大于800ppm時，鋁錠每噸鋼水加18kg。

30、進一步地，通過lf爐對所述鋼水進行精煉時，在通電期間根據(jù)渣況加入適量石灰和/或熒石調(diào)整爐渣，并加入電石對鋼液進行擴散脫氧，進一步降低鋼液中的氧含量，選用合金材料進行鋼水的成分微調(diào)，所述合金材料包括：硅合金、錳合金、鈮鐵、鉬鐵、鉻鐵、鎳板。

31、進一步地，所述板坯進行再加熱處理時，板坯斷面為320mm；板坯再加熱采用步進式加熱，預(yù)熱段溫度控制在1000～1150℃，一段加熱溫度控制在1100～1200℃，二段加熱溫度控制在1170～1230℃，均熱段溫度控制在1170～1220℃，在爐時間不小于1.2min/mm。

32、進一步地，ccm連鑄過程中，采用大包長水口、中間包覆蓋劑、浸入式水口及封進行全保護澆鑄。

33、進一步地，所述粗軋中，粗軋溫度控制在950～1050℃，粗軋階段單道次壓下率≥10％，軋制力不低于5500噸，粗軋后，中間坯的厚度為成品鋼板的厚度的3.5倍～4.5倍。

34、進一步地，所述精軋過程中，精軋的開始溫度≤770℃，精軋第一道次同時為展長的第一道次，單道次壓下量≥12％；精軋階段最后二道次單道次壓下量≤10％；鋼板終軋溫度控制在750±20℃，精軋階段總壓縮比≥70％。

35、進一步地，所述mulpic加速冷卻系統(tǒng)配置成冷卻過程中所述鋼板的上下表面的冷卻水比≥0.90，冷卻速率控制在20～30℃/s，遮擋冷卻水的比例為≥90％，所述鋼板的頭部和尾部遮擋距離參數(shù)均為≥4m，遮擋后逐漸恢復(fù)至設(shè)定的冷卻水量的距離參數(shù)設(shè)置為≥3m，有效改善強度同板差，使得整板強度分布更均勻。

36、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達到的有益效果：

37、(1)本發(fā)明通過合理的調(diào)整鋼板的化學(xué)成分及工藝使x80m管線鋼板具備良好的落錘性能，使得實現(xiàn)了高強度與良好韌性的結(jié)合，達到了l555/x80級別的性能，滿足了現(xiàn)代油氣輸送對管線建設(shè)材料的要求。

38、(2)本發(fā)明的鋼板在-20℃條件下的落錘剪切面比平均值達到85％以上，顯示出卓越的低溫韌性，適用于極端氣候條件下的油氣輸送。

39、(3)本發(fā)明通過優(yōu)化生產(chǎn)工藝，如精確控制軋制溫度、壓下率和冷卻速率，本發(fā)明的鋼板實現(xiàn)了強度同板差≤50mpa，確保了材料性能的均勻性。

40、(4)本發(fā)明在關(guān)鍵工藝步驟中引入了創(chuàng)新的工藝控制方法，rh脫氣時的無縫硅鈣線喂入、控制bof轉(zhuǎn)爐出鋼時的鋁錠加入量與氧含量的對應(yīng)關(guān)系、

41、lf精煉時的合金材料微調(diào)，進一步提升了鋼板的性能。