X120管线钢调质工艺研究

为了提高X120管线钢的综合力学性能,对其进行调质处理工艺研究.分别进行了4个淬火温度(860、900、940和980℃)和6个回火温度(400、450、500、550、600和650℃)的热处理实验,得出了X120管线钢的力学性能随淬火温度与回火温度的变化规律.淬火温度高于Ac3时,力学性能基本不变；X120管线钢的强度随回火温度的升高而降低,韧性变化与之相反.最后得出,940℃淬火+450℃回火为X120管线钢的最佳调质工艺方案.     

X120管线钢热变形抗力的研究

通过在Gleeble-3500热/力模拟实验机上的热压缩实验,本文研究了在不同热变形条件下X120管线钢的高温变形抗力,分析了变形程度、变形温度及变形速率与变形抗力之间的关系,最终建立了X120管线钢的热轧变形抗力数学模型,并通过回归分析验证了此模型具有较高的拟合精度。     

高强度超细晶 X120管线钢的回火试验

利用常规力学性能测试设备和透射电镜研究了不同回火温度对一种高强度X120管线钢的显微组织与力学性能的影响。结果表明,试验钢经回火处理后板条间M/A膜明显弱化,贝氏体板条出现粗化和合并,板条间界呈锯齿状发展,原有析出相长大并有含Nb第二相进一步析出;随着回火温度的升高,试验钢中的贝氏体板条宽度增大,小角度晶界所占比例增加。热轧态试验钢的力学性能优良：ReL ＝920 MPa,Rm ＝1100 MPa,A＝13．0％,KV2（-20℃）＝227 J;但是随着回火温度从450℃升高到610℃,材料的屈服强度从910 MPa增大至970 MPa;冲击吸收能量（-20℃）从213 J降至173 J;抗拉强度在1010 MPa和982 MPa之间波动,530℃回火时最小。     

X120高级管线钢组织的形成及其力学性能

通过合理的成分设计、优化的机械热处理工艺,获得了由针状铁素体/贝氏体组成的X120高级管线钢复合组织,同时,结合金相、透射电子显微技术,分析了该组织的形成机理及其对力学性能的影响.结果表明:当未再结晶区压缩比大于7时,可得到奥氏体晶粒平均扁平厚度小于5 μm,贝氏体板条束小于1μm的超细化组织.其抗拉强度Rm大于1 000 MPa,断裂总延伸率A大于14％,-30℃冲击功AKV为120 J以上.奥氏体扁平化、贝氏体板条束的形成及微合金元素的应变诱导析出是导致强韧化的主要因素.     

X120管线钢的研究现状与发展前景

分别从化学成分、显微组织及力学性能三个方面介绍了X120管线钢的标准规范,综述了近年来X120管线钢在生产工艺、力学性能及焊接方面的研究现状,讨论了X120管线钢目前在生产和实际应用中所存在的问题,证明了X120管线钢在未来天然气输送中具有广阔的发展前景,并强调了高性能X120高级管线钢在管道运输中的重要性.     

感应加热回火对X120管线钢组织和力学性能的影响

为进一步探索改善X120管线钢的韧塑性,用X120工业连铸坯在实验室采用TMCP和TMCP后立即感应加热至500和550℃回火工艺进行模拟轧制试验,并检测其力学性能,采用扫描电镜、透射电镜分析了不同工艺下钢的组织及析出物形貌、尺寸及分布,用X射线衍射方法分析了残留奥氏体。结果表明:X120钢组织为下贝氏体、少量针状铁素体以及微量MA。感应加热回火后,板条贝氏体和针状铁素体粗化,小尺寸析出物数量明显增加。这种回火使X120钢韧塑性改善,伸长率达到17.24%,-60℃下冲击功达到232.7 J;不利的是,钢的屈服强度提高和抗拉强度下降导致屈强比更高。性能变化是回火后贝氏体组织粗化、α-Fe基体上大量析出细小弥散碳氮化铌以及残留奥氏体体积分数的变化引起的.     

X80钢级管线钢焊接工艺试验

在选定焊接方法、焊接材料和工艺参数条件下,进行了X80管线钢试件焊接和接头性能试验。结果表明,X80管线钢具有良好的可焊性,选用的焊接材料和工艺参数可用于这种材料管道的现场焊接及焊缝返修。     

X120管线钢焊接热影响区的模拟研究

采用焊接热模拟技术研究了焊接热循环对X120管线钢焊接热影响区的组织和性能的影响。结果表明,经过一次热循环峰值温度1300℃后,随着t8/5的增加,韧性显著下降,发生严重脆化;当t8/5不变,二次热循环峰值温度为600℃和1200℃时,韧性得到明显改善;当二次热循环峰值温度为800℃时,在原奥氏体晶界处形成明显的"链状"结构的网状组织,韧性有所下降;而当二次热循环峰值温度为1000℃时,局部脆化现象严重,这与冷却时获得含有粗大M-A岛状组织的粒状贝氏体有关。     

高钢级X100管线钢的组织和析出相

利用扫描电镜,透射电镜对X100管线钢的显微组织和析出相进行观察,结果表明:X100管线钢的显微组织为粒状贝氏体和贝氏体铁素体,粒状贝氏体分割了取向多元的贝氏体铁素体,细化了晶粒尺寸,提高了材料的强韧性.管线钢中析出相为单相析出和复合析出,存在于晶界上、板条间、基体内、位错线上及其周围.管线钢中存在两种典型的单相析出,一种为尺寸较大,形状规则的TiN析出,一种为尺寸细小,形状为圆形的NbC析出.复合析出为在高Ti/Nb比的碳氮化物上附着着低Ti/Nb比的碳氮化物或硫化亚铜析出,为应变诱导析出.在高温下形成的TiN析出可以阻止晶界迁移,抑制奥氏体晶粒长大,对强度影响不大.低温形成的NbC和复合析出为应变诱导析出,平均尺寸为26.5 nm,在析出强化中占主导地位.     

回火工艺对X120管线钢组织与性能的影响

利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等实验方法,研究了回火温度500～650℃对X120管线钢组织和性能的影响。运用Ashby-Orowan修正模型等强化理论分析了X120管线钢回火工艺的强化机理。结果表明:回火温度对屈服强度和抗拉强度均有较大影响,回火后实验钢屈服强度分别在回火温度为550℃和600℃出现两个峰值,抗拉强度在600℃时出现峰值,伸长率略有升高,屈强比升高。分析认为:回火过程中实验钢性能的变化是由析出强化、位错强化、固溶强化等强化机理共同作用造成的。     

终冷温度对X100管线钢组织与性能的影响

通过光镜、透射电镜、背散射电子衍射技术（EBSD）、拉伸与（-20℃）冲击试验,研究了不同终冷温度对X100管线钢组织、性能的影响规律。结果表明,随终冷温度降低,针状铁素体（AF）、粒状贝氏体（GB）组织逐渐减少,板条贝氏体含量逐渐增加,钢板强度增高,塑韧性降低,当终冷温度在380℃左右时,少量AF、GB组织分割原奥氏体晶粒,板条贝氏体束的有效晶粒尺寸得到细化,钢板具有最优的综合力学性能,屈服强度为775 MPa,抗拉强度为855 MPa,伸长率为16.6%,-20℃冲击功为218 J,各项性能指标均满足X100管线钢的要求。     

大壁厚X80管线钢的低温韧性研究

介绍了首钢27.5mm厚X80管线钢的成分设计和控轧控冷工艺,以及成品组织形貌,测定了厚壁X80钢板的低温韧脆转变曲线,并分析了控轧控冷工艺对大壁厚X80钢板低温韧性的影响。     

海底用X60无缝管线管的研制开发

介绍了天津钢管有限责任公司研制开发海底用X60无缝管线管的工艺,产品的技术指标。试验结果表明:研制的海底用X60无缝管线管均达到设计要求,而且还具有良好的抗腐蚀性,其理化性能指标同时也达到X65钢级要求。     

X60钢级管线用无缝钢管的研制

从钢种成分、工艺路线、工业性试验等方面论述了X60(PSL1)钢级管线用无缝钢管生产中存在的问题,分析了产生的原因,认为MnNb钢在1050℃以上的温度时,其奥氏体晶粒将出现明显的混晶及粗化现象,将对钢管的综合力学性能,尤其是冲击韧性有不利的影响。将AR轧管机终轧温度控制在1050℃以下是提高该钢种冲击韧性的有效途径。也是用非调质工艺生产X60(PSL1)钢级管线用无缝钢管的关键措施。     

PSL2 X65Q管线用无缝钢管力学性能分析

对PSL2 X65Q管线用无缝钢管产品的拉伸性能、冲击性能、硬度及相关性能试验数据进行了统计和分析。分析认为:PSL2 X65Q管线用无缝钢管具有屈服强度波动范围小(≤100 MPa)、屈强比低(≤0.89)、塑性高、韧性好、硬度低、抗腐蚀性能好等特点,在满足海洋管线苛刻要求的同时,可适用于抗大变形管线和卷管施工方式管线的生产。     

X60钢级管线钢焊接热影响区的热模拟研究

采用焊接热模拟技术对X60钢级管线钢进行了热影响区模拟试验。研究了该钢在不同的峰值温度和冷却时间下的韧性和组织,测定了其热影响区的硬度。结果表明,峰值温度越高X60钢级管线钢的组织越粗大、韧性越低;在不同的峰值温度下,冷却时间对该钢焊接热影响区组织及韧性的影响是不同的。