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。     

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。     

X70级管线钢控轧控冷工艺开发与应用实践

基于柳钢中厚板生产线超快速冷却改造项目,采用低碳、适当微合金化的成分设计和3种不同控轧控冷工艺,进行X70级管线钢的控轧控冷工艺开发试验。结果表明：在轧制温度相同的情况下,随着返红温度的降低,X70级管线钢的显微组织更加有利于针状铁素体的形成,钢板落锤撕裂韧性逐渐提高,具备最佳的综合力学性能,满足相关技术标准要求。     

X120级超高强度管线钢生产工艺研究现状

X120管线钢的碳含量一般为0.05%,(Cu+Ni+Cr+Mo)≤2%,并加入微合金化元素V、Nb、Ti、B。通过控轧和强控冷工艺,该钢具有高强度、高韧性和良好的焊接性。介绍了生产X120管线钢的在线热处理工艺装置JFE-HOP,间断直接淬火(IDQ),直接淬火DQ-T工艺和淬火-配分(Q&P)工艺技术。讨论了其存在问题和可能的发展方向。     

输油气管线钢X52的开发

为了满足管线钢的市场需求,韶钢在研制X52管线钢板的过程中,采用低碳 Nb、V、Ti微合金化的成分设计和采用合理的控轧控冷工艺进行试制.试制结果表明,韶钢生产的X52管线钢板性能达到了标准和用户的要求.     

高强度管线钢的工艺与组织性能

高强度管线钢是在低碳含锰钢基础上,添加微量的铌、钒、钛微合金化处理,采用精炼提高钢质纯净度,降低钢中硫、磷含量,从钢坯加热开始加以控制低温烧钢,粗轧区采用再结晶控制轧制,精轧区奥氏体非再结晶区的控制轧制,轧后控冷,进而得到极细（晶粒度11－12级）的铁素体和少量珠光体组织,满足管线钢苛刻的强度、韧性要求。     

针状铁素体X70管线钢生产实践

通过对供翼宁管线工程用针状铁素体X70的生产实践,积累了大量的生产资料和生产经验,提出了适合本钢的生产工艺路径、成分设计思想及技术手段,为全面了解本钢的生产实际情况及今后大批量生产针状铁素体X70管线钢打下了良好的基础。     

高等级管线钢板的开发及应用

针对高等级管线钢的性能特点,通过成分设计,利用兴澄特钢4 300 mm宽厚板分厂的双机架大轧制力轧机及直接淬火(DQ)+快速冷却(ACC)冷却系统,开发并批量生产了X70M系列高等级管线用钢,同时系统研究了钢水纯净度和控轧控冷工艺对DWTT性能的影响。结果表明,合理的成分、连铸及控轧控冷工艺设计有助于钢板获得细小的针状铁素体(AF)+准多边形铁素体(QF)组织,并在保证高强度情况下取得优良的低温冲击韧性和低温落锤性能。     

X70管线钢控轧控冷工艺研究

利用热模拟机研究了X70管线钢的CCT曲线,进行了X70管线钢的热轧实验,得到管线钢的最佳控轧控冷工艺。结果表明：在两阶段轧制和加速冷却条件下生产的X70管线钢得到针状铁素体为主的均匀细化的理想组织,并具有优良的综合性能。     

高钢级X100管线钢中的M-A岛

通过显微组织分析方法,研究了冷却开始温度及冷却速度对高钢级X100管线钢热模拟试样中M-A岛的体积分数和尺寸的影响.结果表明降低冷却开始温度和提高冷却速度都可以细化组织,导致M-A岛的体积分数降低,使M-A岛由尺寸较大的块状、条状转变成尺寸较小且弥散分布的块状、条状.利用透射电镜观察了热轧后以不同冷却速度冷却所得试样组织中M-A岛的形貌.发现在低的冷却速度下,M-A岛由残余奥氏体、尺寸及取向均不同的马氏体板条组成.在马氏体板条中存在孪晶,证明了碳的扩散,也说明M-A岛中M是孪晶马氏体.在高的冷却速度下,转变为针状、薄膜状的M-A岛弱化了铁素体板条的界面,降低了管线钢的韧性.因此只有控制冷速在一定范围内,才能获得尺寸细小、弥散分布的M-A岛.     

应用控轧控冷工艺开发低碳贝氏体高强度钢板

设计了强度级别为６８５ＭＰａ的工程机械用低碳高强度焊接用钢，利用Ｇｌｅｅｂｌｅ热模拟实验机研究了实验钢奥氏体高温变形行为、应变诱发析出行为和连续冷却相变行为。在此基础上利用实验轧机研究了轧制和冷却工艺参数对实验钢力学性能和显微组织的影响。结果表明，实验钢通过适当的控制轧制和控制冷却可以得到以细小的贝氏体为主的显微组织，达到强度和韧性的良好匹配。     

两阶段控制冷却工艺对含钼X80抗大变形管线钢组织与性能的影响

采用TMCP热轧及轧后两阶段控制冷却技术,在试验室制备了含Mo成分的X80级抗大变形管线钢,并利用扫描电镜和透射电镜等分析方法研究了不同冷却条件对组织与性能的影响.结果表明,采用两阶段控制冷却工艺的含Mo成分X80抗大变形管线钢为铁素体-贝氏体双相组织;随加速冷却中开冷温度降低,组织中铁素体含量增加,试样强度降低,屈强比降低,均匀伸长率提高;随加速冷却中终冷温度降低,贝氏体中M/A含量减少,尺寸更细小,分布更分散,试样强度变化不大但均匀伸长率显著提升.分析表明,当铁素体含量一定时,均匀伸长率与贝氏体中M/A密切相关,细小且均匀分布的M/A可提高加工硬化速率,推迟颈缩发生,使均匀伸长率升高.当加速冷却中开冷温度为690℃、终冷温度为450℃时,组织中铁素体的体积分数约为23%、晶粒尺寸约为5μm,M/A岛尺寸约为1μm,组织均匀性良好,试样得到最优的强度塑性匹配.     

The relationship between microstructure and stress-strain behavior in tension in high strength pipeline steel

In this paper the relationship between microstructure and stress-strain behavior in tensile test of high strength pipeline steel was investigated.The steel with polygonal ferrite-bainite(PF + B) microstructure has a round-house type tensile stress-strain curve with low Y/T ratio,highly uniform elongation and high n-value,which means PF + B microstructure has the best deformability(i.e.Ideal stress-strain behavior) among the four microstructures.The steel with acicular ferrite-martensite&austenite(AF + MA) microstructure has a continuous-yielding type tensile stress-strain curve,whose deformability is worse than that of PF + B microstructure.Both the steels of polygonal ferrite-acicular ferrite(PF + AF) and polygonal ferrite-pearlite (PF+P) microstructure have luders elongation type tensile stress-strain curve with high Y/T ratio,low uniform elongation and low n-value,which means PF + AF and PF + P microstructures have the worst deformability among the four microstructures.     

Microstructure homogenization control of Nb-bearing X65 pipeline steel by the CSP process

In order to get the controlled methods of microstrueture homogenization and high strengthening-toughening combination by compact strip production (CSP) rolling,the dynamic recrystaUization characteristics of each pass were obtained during CSP rolling using a Gleeble-1500 thermal mechanical simulator.Then,the CSP process was simulated by laboratory rolling experiment.Through thermal mechanical simulation experiment and laboratory rolling experiment,a design idea of Nb-bearing pipeline steel by CSP can be obtained as the following:the level of dynamic recrystaUization behavior should be increased through the reasonable balance of high deformation temperature and deformation amount in F1 and F2 passes,and F3-F7 passes should be controlled in the austenite non-recrystallization zone.Finally,X65 pipeline steel with microstrueture uniformity and good properties was produced by CSP.The yield strength is up to 497 MPa,the tensile strength is up to 563 MPa,the elongation is 30% on average,and the toughness is very good whose Charpy impact value is 110 J on average and drop-weight tear test shearing areas are all 100% at -60,-40,-20,0,and 20℃.     

超快冷工艺对X70管线钢组织的影响

通过热模拟机研究超快冷工艺中冷却速率和终轧温度对X70管线钢组织细化及马氏体/奥氏体小岛的影响.随着冷却速率的增大,铁素体晶粒尺寸减小,M/A岛的体积分数先增大后降低,M/A岛的尺寸变化则相反.提高终轧温度,铁素体晶粒尺寸略微增大,M/A岛的体积分数增加;但在900~940℃范围内,随着终轧温度的升高,试样中M/A岛的体积分数略减小,尺寸增大.     

一种高强度低温韧性钢的研发

本次结合我公司的工装条件,研发了一种高强度低温韧性钢,为同行业的钢种研发提供参考。     

厚板管线钢生产实践

随着管线安全可靠性要求的提高,高钢级直缝焊管已成为越来越多工程主要选择的材料。介绍了宝钢5m厚板生产线投产以来管线钢板的生产历程与主要工艺技术。针对管线钢生产过程中在厚度精度、终轧与终冷温度均匀性控制方面造成产品的主要质量问题,采取一系列措施加以解决。通过采用多块钢交叉轧制技术和合理设定控制轧制厚度等方式,实现了管线钢稳定的生产组织模式,提高了轧制板坯单重,管线钢产量大幅度提升,2005年3月投产至2009年,管线钢缴库量将近100万t,已为川气东送工程、中俄原油管道工程、上海LNG工程和西气东输二线工程等重大管线工程批量供货。     

高强韧性海洋平台用E550钢板生产工艺研究

介绍了E550钢板的主要生产工艺和技术难点,通过理论分析设计了E550的成分体系,采用Thermal-Calc和经验公式,获得了其热力学相图和相变点温度等热力学数据。根据E550的热力学特性,设计了两阶段轧制工艺,精轧的终轧温度控制在再结晶温度附近,利用奥氏体再结晶充分细化晶粒。淬火奥氏体化温度选择为920℃,回火温度设计为630℃,利用碳化物的析出强化效果和缺陷密度变化的位错强化获得良好的强韧性匹配。50 mm厚钢板的淬火态1/4厚度处的微观组织为马氏体,中心的组织为马氏体和少量贝氏体的混合物。回火热处理后,马氏体板条界面减少,碳化物在马氏体板条界面析出,钢板1/4到中心的组织均匀化。30和50 mm厚E550钢板的力学性能达到了船级社标准要求,并有较大的富裕量。热输入能量为15和50 kJ/cm焊接后,钢板具有良好的强度性能,熔合线和热影响区的冲击功较高。     

高级别管线钢钙处理冶金效果研究

针对管线钢L360QS进行了钙处理实验研究,考查钢液中[Ca]、[S]对夹杂物变性的影响.结果表明,钢中的硫被脱到0.002%~0.003%(质量分数)范围内的较低水平,脱硫率最高达85.0%,与实验预期吻合.随着钢液中[S]增加,夹杂物中CaS+MnS的平均质量分数相应增加,但夹杂物中的CaS含量不一定增加.钙对夹杂物变性作用非常明显,[Ca]相对高的管线钢,其夹杂物绝大多数都变性为球形的含CaS钙铝酸盐复合夹杂,不存在MnS夹杂和MgO·Al₂O₃夹杂.为使氧化夹杂和硫化夹杂都变性完全,钢液中的硫的质量分数应控制在0.002%左右,钙的质量分数应控制在0.003 5%~0.004 0%,且[Ca]/[S]>1.9.