X80M管线钢精炼渣优化实践

针对鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司管线钢X80M生产过程中,部分罐次钢渣易结壳的问题,采用化学分析、物理测试、微观测定的方法对结壳钢渣进行了研究。结果表明,钢渣中高熔点相2CaO·SiO_2、3CaO·SiO_2、MgO和CaO等含量较高是钢渣结壳的最主要原因。优化了LF造渣料用量后,因钢渣结壳导致喂线失败的罐次比例由2%降至0,精炼能力显著提高。     

双相区加速冷却处理对X80管线钢组织与性能的影响

采用双相区加速冷却法(加速冷却始冷温度为700 ℃)对X80管线钢进行热处理,获得了贝氏体和铁素体(B+F)双相组织。然后通过组织表征、力学性能测试以及在3.5wt%NaCl溶液中的耐蚀性进行研究。结果表明:热处理后获得的管线钢组织由板条状贝氏体、多边形铁素体及少量马氏体/奥氏体岛组成。与热处理前相比,(B+F)双相管线钢屈强比较低,为0.65,初始加工硬化指数为0.31,均匀伸长率达8.3%,塑性显著提升;双相组织中含有52.4%的铁素体,因而耐腐蚀性明显提高。通过双相区加速冷却法获得的(B+F)两相组织在塑变过程中发生协调变形,可以适应大变形的需求,同时耐蚀性优异,为大变形管线钢实际生产提供一定的借鉴。     

X80管线钢在力电化学耦合作用下CO2腐蚀行为的研究

以典型的管线钢材料X80钢为对象,采用动电位极化和电化学阻抗谱技术,研究了在弹性拉伸应力(60%σ_(ys))和塑性拉伸应力(108%σ_(ys))状态下,不同CO_2分压和Cl~-质量分数对材料腐蚀的影响规律。结果表明:受拉伸应力作用的X80钢腐蚀速率随CO_2分压的增大而增大,但并非单纯正相关关系;随Cl~-质量分数的增大,呈现先升高后降低的规律,当Cl~-质量分数为3.5%时,X80钢的腐蚀速率达到最大值。此外,塑性应力状态下X80钢的腐蚀速率明显高于弹性应力状态下的值,原因是塑性应力提高了金属表面的电化学反应活性。     

煤制天然气中氢对X80钢螺旋焊管力学性能的影响

近年来,我国多项煤制天然气示范工程投入运行,X80钢螺旋焊管常用于天然气长输管道建设,其与煤制天然气的相容性直接影响了长输管道的服役寿命和安全可靠性。为研究煤制天然气对国产X80钢螺旋焊管的力学性能影响,分别从埋弧螺旋焊管的母材和螺旋焊缝处取样,在总压为12 MPa,氢气分数为0,1vol%,2.2vol%,5vol%的模拟环境中分别进行慢应变速率拉伸试验和疲劳裂纹扩展速率试验。试验结果表明:含氢量5vol%以下时,煤制天然气对国产X80管线钢强度性能影响很小,但对塑性性能有一定影响,对疲劳裂纹扩展性能影响很大,煤制天然气中氢对母材的疲劳裂纹扩展性能劣化影响比螺旋焊缝严重。     

新型含Cu管线钢——提高管线耐微生物腐蚀性能的新途径

微生物腐蚀是造成管线材料破坏和失效并导致巨大经济损失的一个重要原因,发展具有耐微生物腐蚀性能的新型管线钢是从材料自身角度降低发生微生物腐蚀倾向的新途径,具有重要的科学意义和应用价值。在传统的管线钢化学成分基础上,通过适量的Cu合金化,在服役环境中发生的微量铜离子的持续释放会杀死细菌并抑制细菌生物膜形成,从而起到耐微生物腐蚀作用,这是提高管线钢耐微生物腐蚀性能的主要创新思想。本文通过总结当前管线钢的微生物腐蚀及其研究现状,提出了一种从材料角度防治微生物腐蚀的新方法。介绍了新型含Cu管线钢在合金设计、组织结构、力学性能、抗氢致开裂性能和耐微生物腐蚀性能方面的研究进展,重点介绍了含Cu管线钢在实验室条件下的耐微生物腐蚀性能研究结果,最后展望了新型含Cu管线钢的未来发展趋势。     

加热温度对X80钢级弯管用管线钢板冲击韧性的影响

根据X80钢级管线钢原始奥氏体晶粒尺寸随加热温度的变化规律,通过工业性试验研究了不同加热温度对冲击韧性的影响。结果表明:因加热温度过高获得的粗大原始奥氏体晶粒在变形后依然粗大,相变后获得的组织相对粗大,不同原始奥氏体晶粒间获得组织具有明显的取向差,同时可以清晰看到原始奥氏体晶界,冲击断口为解理断口,严重影响X80钢级管线钢的冲击韧性。而加热温度较低时,原始奥氏体晶粒细小,断口为韧窝状,具有良好的冲击韧性。     

管线钢专用引伸计的设计与应用

分析测量管线钢矩形试样规定总延伸强度Rt0.5的过程中产生误差的原因,设计开发了管线钢矩形试样拉伸试验测量系统。该系统由球铰式框架结构和光栅传感器组成球铰式光电引伸计,利用光栅传感器测量精度高与球铰式装卡的优势结合,把采集的信号通过数据处理器传递给计算机控制系统,通过系统的模数转换和软件的功能运算,能有效克服测量过程中的误差,保证试验结果的准确性和重复性,具有记录全过程拉伸曲线的功能,满足管线钢相关检验和试验标准要求。     

高强度管线钢落锤撕裂性能的试验

摘要：以X80管线钢为试验材料，采用金相显微镜和扫描电子显微镜，研究了显微组织、M/A、夹杂物对管线钢落锤撕裂性能的影响。结果表明，管线钢落锤撕裂性能（DWTT）随着多边形铁素体体积分数的增加而改善，当多边形铁素体的体积分数超过某一临界值(约28%)后，DWTT性能开始降低；组织中的M/A岛细小且弥散分布，其尺寸控制在纳米级别有利于改善DWTT性能；针对本研究试验钢，若其厚度方向上组织均匀、组织中铁素体体积分数为28%、M/A岛平均尺寸和比例分别为0.42μm和2.8%时，试验钢具有最好的落锤撕裂性能（韧性剪切面积率94.5%）。     

高级别管线钢B类夹杂物控制研究

对高级别管线X65钢中B类夹杂物的来源及转变机理进行了研究,结果表明:钢中T.O质量分数控制在15×10~(-6)以下,N质量分数控制在40×10~(-6)以下,钢板洁净度水平较高;钙处理后钢中脱氧产物转变成CaO-Al_2O_3-CaS系夹杂物,其中的大尺寸CaO-Al_2O_3夹杂物在钢板轧制过程中延伸变形从而产生B类夹杂物;采用合理控制措施后,高级别管线钢B类夹杂物评级85%控制在1.5级以下,100%控制在2.0级以下。