3500mm 炉卷轧机生产X70钢板工艺和组织性能研究李静宇北京科技大学论文题目：3500mm 炉卷轧机生产X70钢板工艺和组织性能研究学 号：_________________________作 者：_________________________专 业 名 称：_________________________2013年04月13日 李静宇 材料工程 G2******* 密 级：_____________公开 加密论文编号：_____________3500mm炉卷轧机生产X70钢板工艺和组织性能研究Research on Process and Microstructure-Property of X70 Pipeline Plate by 3,500mm Steckel Mill研究生姓名：李静宇指导教师姓名：康永林北京科技大学材料科学与工程学院北京100083，中国Master Degree Candidate： Li JingyuSupervisor： Kang YonglinSchool of Materials Science and EnineeringUniversity of Science and Technology Beijing30 Xueyuan Road，Haidian DistrictBeijing 100083，P.R.CHINA分类号：____________密 级：______________ ＵＤＣ：____________ 单位代码：______________北京科技大学硕士学位论文论文题目：作者：_________________________指 导 教 师： 单位：指导小组成员： 单位：论文提交日期：2013年 04月 13日学位授予单位：北 京 科 技 大 学康永林 教授 北京科技大学 郭世宝 教授级高工 安阳钢铁集团有限责任公司3500mm 炉卷轧机生产X70钢板工艺和组织性能研究李静宇 公开 １０００８ TG335.5+5致谢本文的所有研究工作都是在导师康永林教授的悉心指导下完成的。
从课题的选题、方案的确定、实验结果的分析到论文的撰写无不凝聚着康老师的心血和汗水。
在两年半的学习和科研过程中，导师不仅在学习和科研工作上给予我细心的指导，而且在思想和生活等方面给予了无私的关怀和教诲，其渊博的学识、丰富的经验、敏锐的思维、开阔的眼界、以及严谨的治学态度让我受益匪浅。
同时，导师那种正直宽厚的思想品格、孜孜不倦的科研态度、勤奋的工作作风都是我今后学习的榜样。
值此论文完成之际，谨向康老师致以本人最衷心的感谢和最崇高的敬意！感谢安阳钢铁股份有限公司的郭世宝副处长、韦弦副处长、李力副处长、孙斌副科长等各位领导在平时的工作和学习中给予的指导、大力帮助和支持。
感谢孔德南工程师、赵贤平高级工程师、于爱民高级工程师等同事。
大家在平时的工作和生活中和睦相处、互相帮助、共同进步，伴我度过了美好的时光，感谢他们在论文研究工作中给予我的无私的帮助和支持！此外，还要感谢安阳钢铁股份有限公司第二炼轧厂各位领导及工作人员在现场取样、数据收集等过程中的支持和配合。
最后，向所有帮助、关心和支持过我，而在这里无法提及姓名的前辈、老师、同事、同学和朋友们表示衷心的感谢！摘要大型管线工程已大量使用高强度、高韧性的X70管线钢管。
本文针对安阳钢铁股份公司3500mm炉卷轧机生产线的X70生产实际，研究了加热工艺和成分对奥氏体晶粒尺寸变化的影响；研究了TMCP工艺参数对组织和性能的影响规律，进而进行了工艺优化；在前期生产基础上，开发了21mm厚规格X70管线钢板，并进行了工艺优化；对X70管线钢的成分体系进行优化，开发出了低成本的X70管线钢。
主要研究内容及结论如下：（1）通过再加热试验研究加热温度和化学成分对试验钢奥氏体化行为的影响，研究加热工艺和成分对奥氏体晶粒尺寸变化的影响；（2）研究了精轧开始温度、未再结晶区变形率、终轧温度和终冷温度对X70管线钢组织和性能的影响，确定了不同厚度X70管线钢的轧制工艺控制要点；（3）通过调整成分和工艺开发出了21mm厚规格X70管线钢板，并对其工艺进行了优化，使得其性能合格率、成材率都有了一定程度的提高；（4）在X70管线钢的生产基础上，并充分分析其它钢种成分和性能实际，对X70管线钢的成分体系进行了优化，开发出低成本的X70管线钢。
关键词： X70钢板，工艺，组织，性能Research on process and Microstructure-Property of X70 Pipeline Plate by 3,500mm Steckel MillAbstractHigh-strength and high-toughness X70 pipeline steel pipe have been applied in large pipeline project. In this paper, through actual industrial production of X70 pipeline steel by 3500mm Steckel mill of Anyang iron and steel Company, the influence of heating process and composition on the austenite grain size changes are studied. The influence of TMCP process parameters on the microstructure and properties are also studied and the processing is optimized. Basis on pre-production, The 21mm thick X70 pipeline steel has been produced and the processing is optimized. Moreover, a low-cost X70 pipeline steel is developed by component optimization. The main contents and conclusions are as follows: （1）The influence of heating temperature and chemical composition on the austenite behavior is studied by reheating experiment, as well as the influence on the austenite grain size changes；（2）The influence of finish rolling start temperature, the subrecrystallization zone deformation rate, finish rolling temperature and final cooling temperature on the microstructure and properties of X70 pipeline steel are studied, and therefore the rolling process control points of different thickness X70 pipeline steel are determined；（3）By adjusting the composition and process, 21mm thick X70 pipeline steel has been developed, and by optimizing process, the rate of property qualified and the finished are improved to some extent.（4）Basis on the production of X70 pipeline steel and analysis of the composition and performance of other steels, the chemical composition is optimazed and a low-cost X70 pipeline steel is developed.Key Words： X70 pipeline plate,Process,Microstructure,Property目录致谢 (I)摘要.......................................................................................................................... I II Abstract . (V)1 引言 (1)2 文献综述 (2)2.1 概述 (2)2.2 管线钢的研制与发展概况 (2)2.2.1 国外管线钢的发展概述 (2)2.2.2 国内管线钢的研发概况与市场前景 (4)2.3 工程对管线钢的要求 (5)2.3.1 高强度和高冲击韧性 (5)2.3.2 低的韧脆转变温度 (5)2.3.3 优良的抗氢致开裂(HIC) 和硫化物应力腐蚀开裂性能(SSCC) (6)2.3.4 良好的焊接性能 (6)2.3.5 管线标准或管道工程对管线钢的要求示例 (6)2.4 管线钢中合金元素作用 (9)2.5 管线钢中的组织 (12)2.6 管线钢的生产技术 (12)2.6.1 管线钢的冶炼 (13)2.6.2 管线钢的控轧控冷 (13)3 研究内容及方法 (20)3.1 研究内容 (20)3.2 研究方法 (20)4 加热制度和化学成分对X70管线钢奥氏体晶粒尺寸的影响规律研究 (21)4.1 再加热温度和保温时间对奥氏体化行为影响 (21)4.1.1 再加热制度对原始奥氏体组织状态的影响 (21)4.1.2 均热温度对回火后硬度的影响 (23)4.2 化学成分（Ti/N）对奥氏体化行为的影响 (23)4.3 本章小结 (26)5 TMCP工艺参数对X70管线钢组织与性能的影响 (28)5.1 精轧开始温度和未再结晶区变形率 (30)5.1.1 取样方案 (30)3500mm炉卷轧机生产X70钢板工艺和组织性能研究5.1.2 组织与性能 (31)5.1.3 分析 (33)5.2 终轧温度和终冷温度 (34)5.2.1 取样方案 (34)5.2.2 组织与性能 (34)5.2.3 分析 (36)5.3 本章小结 (36)6 21mmX70管线钢板的开发和工艺优化 (38)6.1 21mmX70钢板的开发 (38)6.1.1 采取的措施 (38)6.1.2 性能统计及小结 (39)6.2 21mmX70钢板的生产工艺优化 (40)6.2.1 粗轧工艺优化 (40)6.2.2 精轧工艺优化 (43)6.2.3 优化效果 (43)6.3 本章小结 (44)7 X70管线钢板的成分优化 (45)7.1 可行性分析 (45)7.2 优化方案和效果 (46)7.3 本章小结 (47)8 结论 (48)参考文献 (49)作者简历及在学研究成果 (53)独创性说明 (55)关于论文使用授权的说明 (55)学位论文数据集 (57)北京科技大学硕士学位论文1引言安阳钢铁公司第二炼轧厂跟踪世界钢铁行业发展的新趋势，2005年投产的150吨转炉-3250mm宽板坯连铸-3500mm炉卷轧机生产线配备LF精炼、VD真空脱气、轧制压力7000吨的炉卷轧机、冷却水量14400m3/h的层流冷却线，为生产高纯净度、高强度等级和高韧性的钢板创造了基础条件。