热轧管线钢主要用于制造输送液体及气体的管道,在经济建设中发挥着重要作用。在当前钢铁市场持续低迷的大环境下,热轧管线钢盈利能力也大幅下降,在保证管线钢性能的前提下合金减量化势在必行。参考鞍钢原有低碳高锰成分设计的290MPa级管线钢的生产经验,进行合金减量化研究。一方面调整开发钢种的化学成分,降低其合金加入量;调整轧制过程及冷却过程的温度制度,以确保带钢力学性能并同时保证钢管的焊接性能。为此本文开展了以下研究工作:1)对290MPa级管线钢的现有轧制工艺进行了分析研究,并将其与屈服强度相近的其它钢种的工艺控制参数进行对比,明确工艺温度的下降空间。2)提出“提C降Mn”+“降温轧制”的技术思路,进行现场生产工艺试验。将290MPa级管线钢的碳含量目标值提高至0.17%,锰含量目标值降至0.85%。成分调整后,使得该级别管线钢可实现与Q235B进行连浇,最小订货量由原来的1000吨降至220吨。3)优化控轧控冷工艺,采用成品厚度3.6倍以上的中间坯,同时适当降低粗轧出口温度、精轧入口温度、精轧出口温度和卷取温度。4)对所研制的管线钢进行了组织检验和性能测试,发现其组织主要为铁素体和少量珠光体,显微组织均匀,产品晶粒较细,钢质较纯净,带状组织不明显,屈服强度均值为381MPa,抗拉强度均值提高到507MPa,延伸率均值为41%,使强度上下限富余量更为合理,集中度更高,Cpk工序能力均达到1.0以上水平。本文开发的290MPa级管线钢进行合金减量化后,性能良好,吨钢成本大幅降低。经管线制造企业的使用和检验表明,各项性能指标均满足用户要求,目前已进行批量化工业生产。