首钢西气东输二线用X80热轧板卷产品设计和性能分析

介绍了首钢西气东输二线输气管道工程用X80热轧板卷的项目来源、技术背景和产品设计思路。根据西气东输二线用18．4mm X80热轧板卷技术条件,特别是螺旋埋弧焊管30°拉伸性能制管后横向拉伸性能最低、螺旋埋弧焊管制管后无冷扩径的特点,实际X80板卷的强度性能要求达到X100钢级平板的拉伸性能。针对X80板卷的性能要求和试制难度,设计了低碳、高锰、少钼、高铌和微钒的成分体系,并重点分析了钼、铌和钒等微合金元素的强化效果。同时,针对X80板卷制管过程中出现的应变时效现象,分析了其化学成分和工艺参数对热轧板卷性能的影响。     

邯钢X70管线钢热轧板卷的生产实践

介绍了邯钢X70管线钢热轧板卷的工艺设计以及工业生产情况,对生产过程中出现的屈服强度偏低问题进行了分析和改进。     

天铁X70管线钢的研制开发

介绍了天铁热轧板公司X70管线钢的研制开发过程,阐述了微合金化的成分设计、控轧控冷工艺对钢的微观组织及力学性能的影响。实验表明天铁热轧生产的X70管线钢具有优良的微观组织、稳定的力学性能,良好的低温冲击韧性及优异的焊接性能,满足了西气东输二线输气管道工程用X70热轧板卷技术要求。     

X80热连轧管线钢的成分、工艺对组织及性能的影响

对三种不同成分设计的Mn-Mo-Nb+钢的精轧轧程、轧制温度以及C、Mo含量对热轧板卷屈服强度和DWTT撕裂面积等性能的影响进行了研究,所得到的结论对提高强度,细化奥氏体晶粒,避免混晶具有指导性。采用含Mo低碳、高Nb设计,控制精轧轧程,可以获得具有优良强度和韧性的X80热连轧管线钢产品。     

X70级大壁厚海底管线钢板的研制开发

介绍了舞钢研制X70级海底管线钢板的成分设计思路、工艺控制及产品实物性能。通过低碳、铌钛微合金化、复合添加镍钼等合金元素的成分设计以及合理的TMCP工艺控制,得到比例合理的软相多边形铁素体和硬相贝氏体组织,生产出屈强比控制在0.85以下的30.8 mm厚度X70级海底管线钢板。钢板经过卷制、焊接、检测,完全符合深海天然气输送用管线钢的要求。     

X65管线钢的生产实践

从成分设计、生产工艺流程、金相组织与性能等方面论述了安阳钢铁公司150 t转炉-3 500 mm炉卷轧机生产X65管线钢的特点,结果表明采用低碳-锰-铌-无钼低成本成分体系、夹杂物控制技术和TMCP工艺生产的X65管线钢性能优良,基本满足了X70管线钢的要求.     

高温轧制工艺（HTP）在高强度油气输送管线钢生产中的应用

近10年来油气输送管线的高运行压力，使得市场对具有良好低温韧性的X70、X80高强度管线钢的需求越来越大。当今要求在系列温度范围具有良好韧性的API X70管线项目的含金设计方法通常有两种：一种是获得铁素体／珠光体金相组织的低碳加锰低舍金高强度钢化学成分设计；一种是获得铁素体／针状铁素体金相组织的低碳加锰加钼的低合金高强度钢化学成分设计。当今要求在系列温度范围具有较高韧性的API X80管线项目的合金设计方法通常是低碳加锰加钼以获得传统的铁素体／针状铁素体组织。这种合金设计方法是生产高强度高韧性油气输送管线钢的通用方法，这在很多文献中也有过描述。近来，一种采用有利于形成铁素体／针状铁素体组织的低碳加锰加高铌的合金设计方法已经成功应用于一条API X80管线项目。该成分设计之所以独特在于它采用合金设计的轧制温度比传统的低碳加锰加钼的合金设计的轧制温度高，同时又能满足API X70或X80管线项目对钢管强度和韧性的要求。此外，不加钼就能获得理想的金相组织、强度和韧性，这对保证钢管母材、热影响区和焊缝的硬度低于260 Hv10也是很有利的。该合金设计能在较高温度轧制对提高产量和减小生产中轧机的制约（轧机栽荷问题，板形问题等）有利，这是需要在较低温度轧制的传统的低碳加锰加钼的合金设计方法所不能比的。该论文阐述了世界上第一条采用低碳加锰只加铌的合金设计和高温轧制工艺（HTP）的API X80输气管线的开发和生产情况。     

提高管线钢X70强度和韧性的生产实践

介绍了河北敬业集团开发高强度、高韧性X70管线钢的实践过程。根据X70管线钢成分,对冶炼过程进行了优化设计。优化后,所产的热轧板卷质量稳定,性能指标优于标准要求,能更好地满足用户的实际需求,为进一步开发高端产品奠定了良好的基础。     

包钢22 mm X80 管线钢热轧卷板研制

文章介绍了在包钢2 250 mm热连轧生产线试制的22 mm X80管线钢热轧板卷的生产情况。通过采用低碳、高w[Mn+Nb]、w[Mo+Cr+Cu]的合金化成分设计,应用包钢纯净钢冶炼技术,差异化加热技术、恒速轧制技术和高效加密层流冷却控制技术,生产出具有针状铁素体的高强度高韧性X80管线钢热轧卷板。板卷的强度和韧性指标达到要求。     

AOD炉冶炼含氮不锈钢氮成分控制的研究

对氮在不锈钢熔体中溶解的热力学和动力学行为进行了理论分析,指出氮在不锈钢熔体中溶解度随钢水温度降低和铬、锰、钼含量增加而升高,而随着镍和碳含量的增加而降低;对AOD炉冶炼不锈钢吹氮合金化工艺控制模型进行了理论研究和实际应用,指出在AOD炉中氮含量随着钢水碳含量、温度、供氧强度、吹氩强度的变化而变化,该工艺适合冶炼钢种的氮含量小于该钢种在常压下理论氮溶解度的90%,为保证氮成分精度,以小于80 %为宜.     

控轧控冷工艺对SCM435钢盘条组织和性能的影响

试验钢SCM435（/%:0.33~0.38C,0.15~0.35Si,0.60~0.85Mn,≤0.025P,≤0.025S,0.90~1.20Cr,0.15~0.30Mo）盘条的生产流程为80t BOF-LF-280 mm×325 mm铸坯-160 mm×160 mm热轧坯-热连轧成Φ16 mm盘条。试验研究了160 mm×160 mm热轧坯由常规轧制工艺（开轧1060℃,精轧930~950℃,吐丝860~900℃,冷却速度0.5~0.6℃/s）和控轧控冷工艺（开轧1060℃,精轧820~850℃,吐丝780~820℃,冷却速度0.4~0.5℃/s）对SCM435钢热轧盘条组织和力学性能的影响。结果表明,随着精轧温度的降低和冷却速度的减小,钢热轧盘条的组织得到改善,抗拉强度明显降低;常规工艺轧制SCM435钢热轧盘条的抗拉强度平均952 MPa,组织为铁素体+珠光体+贝氏体+马氏体,控轧控冷工艺轧制的SCM435钢热轧盘条的抗拉强度平均817 MPa,组织为均匀的铁素体+珠光体。结合控轧控冷工艺原理对钢的组织和性能变化进行了分析。     

Research on Alloying Design and Process Control for X100 Hot-Rolled Strips

The influence of alloying design,controlled rolling technology and cooling system of X100 hot-rolled strips on microstructure and micro-hardness has been discussed in detail in this paper.The results show that optimal chemical composition range of X100 hot-rolled strips is obtained on the basis of X80 by increasing contents of C,Mn,Ni and Mo of X80.The granular bainite microstructure could be refined and the volume fraction and size of M-A islands could be controlled in a reasonable range by reasonably regulating cooling rate and coiling temperature of X100 pipeline steel,which ensure high strength and toughness of X100 pipeline steel.     

超快冷工艺对X100管线钢14.8 mm热轧带卷力学性能的影响

试验研究终轧温度790~850℃,轧后用超快冷与层流冷却相结合,40~60℃/s冷令却至580℃,卷取温度380℃时X100管线钢(/%:0.05C,0.25Si,1.97Mn,0.008F,0.002S,0.26Cu,0.36Cr,0.38Ni,0.22Mo,0.03V,0.02Ti,0.09Nb,0.029Als)14.8 mm热轧带卷的组织和力学性能。结果表明,该钢带卷的晶粒度为13.5级,带状组织0~0.5级,组织为粒状贝氏体+马氏体,并含有0.2~0.8 μm马氏体/奥氏体岛,-20℃冲击功265~277 J,具有良好的综合力学性能,满足《天然气输送管道X100螺旋缝埋弧焊管用热轧板卷技术条件》标准要求。     

屈服强度750 MPa低合金钢高强度集装箱用钢的开发

设计和开发了屈服强度750 MPa低合金高强度集装箱用钢(/%:0.06～0.09C,0.25～0.35Si,1.60～1.80Mn, ≤0.015P,≤0.003S,0.10～0.20Mo,0.05～0.06Nb,0.09～0.11Ti,≥0.0015Ca,≥0.015Alt)。试验钢的工艺流程为260 t BOF-LF-RH-230 mm板坯连铸-热轧成2～6 mm板。通过Nb-Ti复合微合金化和Ca处理,控制精轧结束温度840～880℃,层流冷却速度≥60℃/s,卷取520～580℃,热轧钢卷的冷却速度≤10℃/h等工艺措施,热轧带钢具有良好的表面质量,组织为细晶铁素体+Nb-Ti碳氮化物,力学性能为上屈服强度760～790 MPa,抗拉强度860～910 MPa,伸长率21%～25%,满足用户要求。     

合金工具钢S2盘条的开发

通过80 kg真空感应炉试验及Gleeble 3800热模拟试验机测试了连续冷却相转变（CCT）曲线,设计了S2钢的化学成分（/%:0.630.69C,1.001.20Si,0.400.60Mn,0.200.40Cr,0.400.50Mo,0.150.25V,0.100.30Ni,0.0100.030Nb,≤0.015P,≤0.010S）,并进行120t BOF-LF-VD-300 mm×390 mm方坯连铸-开坯-高线轧制-斯太尔摩控冷流程的工业性生产。通过铁水脱硫,铁水硫含量≤0.010%,BOF终点[C]0.10%0.30%,[P]≤0.012%,钢水终点温度1620~1660℃,BOF出钢采用Si-Mn预脱氧,LF精炼渣（/%:8~10MgO,44~45CaO,5~10SiO₂,25~35Al₂O₃,LF精炼结束喂钙线,连铸钢水过热度≤25℃,拉速0.65m/min和轧制控冷等工艺措施,成功开发了合金工具钢S2盘条。检验结果表明,Φ8mm热轧盘条奥氏体晶粒度为8.5~9.0级,脱碳层厚度≤0.5%D,热轧盘条HRC硬度值50,同卷HRC硬度值波动小于6,各项性能满足技术要求。     

X100管线钢开发实践

根据高强度管线钢发展趋势,参考API SPEC 5L-2007《管线钢管规范》和中国石油天然气集团公司《天然气输送管道X100钢级螺旋缝埋弧焊管用热轧板卷技术条件》要求,邯钢公司制定了X100管线钢热轧卷板生产试制的技术要求。通过化学成分、冶炼、控轧控冷工艺设计,邯钢公司试制生产的X100管线钢在2250热连轧生产线热轧卷板具有较高的强度和良好的低温韧性,金相组织检验为"板条贝氏体+粒状贝氏体"组织,产品的各项力学性能达到了设计要求。     

高强度耐热钢40CrMoV盘条的开发和生产实践

邢钢采用80t顶底复吹转炉-LF-RH-325 mm×280mm大方坯连铸流程生产40CrMoV钢（/%:0.36～0.44C, 0.15～0.35Si, 0.45～0. 70Mn, ≤0.025P, ≤0.025S, 0.80～1.15Cr, 0.50～0.65Mo, 0.25～0.35V）Φ18 mm热轧盘条。结果表明,通过控制BOF终点碳0.08%-0.12%,出钢温度1640～1660℃出钢加脱氧剂和合金,LF渣系为CaO-SiO₂-Al₂O₃,精炼后白渣碱度4～8,T（FeO+MnO）≤1. 0%,RH真空度≤100 Pa,处理时间≥20 min,喂钙线,并采用连铸结晶器电磁搅拌和控冷控轧等工艺措施,该钢盘条平均T[O]为10×10^-6,平均N含量33×10^-6,抗拉强度1 200～1 250 MPa,断面收缩率59%～62%,非金属夹杂级别A0.5和D1.0,低倍组织级别均为1.0级,各项性能指标较好满足了客户的需求。