一种具有双峰晶粒分布的超细晶管线钢的制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106591553A(43)申请公布日2017.04.26(21)申请号201611056987.4C22C38/02(2006.01)(22)申请日2016.11.25(71)申请人钢铁研究总院地址100081北京市海淀区学院南路76号(72)发明人贾书君刘清友李拔汪兵(74)专利代理机构北京华谊知识产权代理有限公司11207代理人刘月娥(51)Int.Cl.C21D8/10(2006.01)C22C38/58(2006.01)C22C38/50(2006.01)C22C38/48(2006.01)C22C38/44(2006.01)C22C38/42(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种具有双峰晶粒分布的超细晶管线钢的制造方法(57)摘要一种具有双峰晶粒分布的超细晶管线钢的制造方法，属于管线钢制造技术领域。控制学成分控制含碳量在0.02％～0.045％，其余为X80级管线钢的成分范围；通过两阶段的控制轧制工艺，将应变诱导铁素体相变和铁素体的动态再结晶相结合，在实现晶粒超细化的同时，得到具有双峰分布的组织状态。再结合两阶段控制冷却，最终得到超细铁素体和细晶贝氏体的双相超细晶组织；得到具有双峰晶粒分布的超细晶管线钢。优点在于，保留了超细晶组织的高强韧性匹配，同时还具有很好的塑性，具有优异的综合力学性能。CN106591553ACN106591553A权利要求书1/1页1.一种具有双峰晶粒分布的超细晶管线钢的制造方法，采用转炉或电炉冶炼及炉外精炼，钢水浇铸成连铸坯，其特征在于：在工艺中控制的技术参数为：(1)将铸坯装入加热炉中加热，加热温度为1100～1150℃，时间为1～3小时；(2)在中厚板轧机上进行轧制，采用两阶段轧制工艺：第一阶段轧制温度为900～800℃，累计变形量为30～40％，第二阶段轧制温度为740～680℃，累计变形量为50～60％；(3)轧后进行控制冷却，采用两阶段控冷工艺：第一阶段以25～30℃/s的速度冷却到600～400℃，第二阶段为空冷；所述的具有双峰晶粒分布的超细晶管线钢的化学成分控制含碳量在0.02％～0.045％，其余为X80级管线钢的成分范围。2.根据权利要求1所述的具有双峰晶粒分布的超细晶管线钢的制造方法，其特征在于，组织类型为：超细晶铁素体+细晶粒状贝氏体，其中，控制晶粒尺寸≤1μm的晶粒体积分数为：55～65％，1～5μm的晶粒体积分数为30～40％，剩余为其它尺寸范围的晶粒。2CN106591553A说明书1/3页一种具有双峰晶粒分布的超细晶管线钢的制造方法技术领域[0001]本发明涉及管线钢制造领域，特别涉及一种具有双峰晶粒分布的超细晶管线钢的制造方法。背景技术[0002]对于现代管线钢，提高输送压力和扩大管径一直都是管道工程的重要发展趋势。为了实现这一目标，提高强度是最理想的选择，因为高强度管线钢的采用可以减少钢管壁厚和重量，节约钢材成本；同时，管径和壁厚的减少还可以产生很多连带的经济效益，如钢管运输成本降低，焊接工作量和焊接耗材减少和防腐涂层量减少等，进而大幅度降低管道建设的投资和运行成本。但是强度的不断提高会使钢铁材料的韧性下降，会影响管线钢的安全服役，因此为了同时提高钢铁材料的强度和韧性，细化晶粒是最为有效和实用的方法。[0003]一直以来，晶粒的超细化都是当今世界钢铁材料领域的研究热点，从20世纪90年代末开始，日本、韩国、中国和欧盟等国家先后投入巨资开展了新一代钢铁材料的研究，其中，日本的“超级钢”计划、韩国的“21世纪高性能结构钢”项目、中国的“新一代钢铁材料重大基础研究”和欧盟的“超细晶粒钢”项目引起了新一代高性能钢铁材料的研究热潮，得到了世界钢铁界的广泛关注。目前认为，金属材料的晶粒尺寸小于5μm的晶粒即可称为超细晶粒。[0004]随着微合金化技术和控轧控冷技术的发展和应用，已经可以通过多种方法实现管线钢组织的超细化。但是晶粒的超细化会使管线钢的屈强比显著升高，塑性降低。解决这一问题可以通过：获得具有双峰结构的组织或者得到具有双相结构的组织等，如专利“一种高钢塑性的具有双峰晶粒分布的管线钢的制造方法”(申请号：201310225927.0)采用普通轧制后热处理的方法得到双峰晶粒分布，但是会增加生产的工序和成本。而结合两种组织特点的超细晶管线钢的制备方法还未见报道。发明内容[0005]本发明的目的在于提供一种具有双峰晶粒分布的超细晶管线钢的制造方法。通过两阶段的控制轧制工艺，将应变诱导铁素体相变和铁素体的动态再结晶相结合，在实现晶粒超细化的同时，得到具有双峰分布的组织状态。再结合两阶段控制冷却，最终得到超细铁素体和细晶贝氏体的双相超细晶组织。[0006]本发明