成分对管线钢DWTT性能的影响

系统分析X70、X80管线钢中的C、Mn等基本元素,以及微合金化元素Nb、V、Ti、Al,其他合金元素Cu、Ni、Cr、Mo和夹杂元素P、S、H、N、O、Si等对于X70、X80管线钢落锤动态撕裂试验(Drop weight tear test,DWTT)性能的影响,通过趋势性回归,找出各种元素影响DWTT韧性剪切面积的规律.分析表明,要得到良好的DWTT韧性剪切面积(在85％以上),各元素合理控制范围wC≤0.075％,wMn≤1.80％,wNb≤0.08％,wv≤0.05％,wTi ≤0.015％,wCu≤0.2％,wCr≤0.3％,wM.≤0.3％,wH≤2×10-4％,wo≤30×10-4％,wN≤60×10-4％,wp≤0.013％,ws≤0.002％.在实践生产中提出最经济、最优化的生产管线钢的成分方案,对我国钢厂和石油公司在管道设计时具有积极的指导意义.     

X100管线钢断口分层机理分析

根据X100管线钢断口分层现象,对该钢圆棒形及板形拉伸试样断口及不同温度下冲击试样断口进行宏观观察、显微分析、金相观察和EBSD织构分析。结果表明,随拉伸试样形状及尺寸的变化,裂纹分层现象趋势不同,随冲击试验温度降低,裂纹趋势加剧,裂纹的萌生以及扩展受晶界的限制。EBSD织构分析表明,沿{113}〈110〉方向,在一定微区存在较强的织构,促进了断口分层的产生。     

X70管线钢的断裂韧性

对不同厚度和裂纹初始长度的X70管线钢三点弯曲试样进行了不同试验温度下的断裂韧性试验。试验和分析结果表明：随着试验温度降低，试样的破坏方式由韧性破坏向脆性破坏转换不同厚度试样的破坏断口均产生分层裂纹，分层裂纹的大小和数量与试样厚度有关，分层裂纹的位置与试验温度和裂纹初始长度有关；对于试验温度较低的脆性断裂，试样在破坏时产生的分层裂纹距主裂纹根部有一定距离，分层裂纹宽度较小且未充分张开，对厚度效应影响较小。对于试验温度较高时的韧性断裂，分层裂纹首先出现在主裂纹根部，试样破坏时分层裂纹宽度较大且充分张开，减小了试样的有效厚度。高强度、高韧性的X70管线钢由于分层裂纹的产生，其力学性能与具有普通强度和韧性的钢材的力学性能存在着明显的差异，普通金属材料的韧性试验方法和材料评价方法已不再适用，必须考虑管道壁厚、缺陷大小和环境温度的综合作用。     

终冷温度对厚规格X80组织和DWTT的影响

通过显微组织和落锤试样的断裂路径表征,研究了不同终冷温度对21.4 mm厚X80组织和落锤性能的影响,分析了不同组织对裂纹扩展路径的影响。试验结果表明,当终冷温度为480℃时,其组织为粒状贝氏体+细小的准多边形铁素体,当终冷温度提高到510℃时,在心部出现大尺寸的多边形铁素体,随着终冷温度提高,大尺寸的多边形铁素体含量增加。当终冷温度从480℃提高到550℃时,整个断面的组织由全针状铁素体组织向边部针状铁素体组织+心部大尺寸多边形铁素体组织转变,心部的大尺寸多边形铁素体组织不能有效阻止裂纹的扩展,落锤剪切面积从100%降低到72%。     

对高韧性管线钢落锤撕裂试验中异常断裂现象的评价

为了研究阻止脆性断裂管线材料中扩展的恰当的评价方法，进行了WEST-JEFERSON(威思特-杰弗逊)型全尺寸部分气体爆破试验，而在落锤撕裂试验中，这些高韧性管线材料发生异常断裂现象。通过考虑和不考虑异常断裂现象两种方法得出的落锤撕裂试验(DWTT)的剪切面     

X70管线钢表面纵裂纹分析及改进措施

通过对南钢连铸机生产管线钢数据的统计分析,查找影响管线钢X70表面裂纹的因素。结果表明铸坯断面、拉速、过热度、钢水成分、结晶器冷却强度均对X70管线钢的表面裂纹产生影响,而设备的精准却是被忽视的主要因素之一。在此基础上,提出了降低X70表面裂纹发生率的措施,即规范拉速、改进保护渣、调整结晶器冷却水流量、稳定过热度、控制钢水成分以及优化水口及提升设备精准等。     

鞍钢ASP X70管线钢落锤性能研究

鞍钢ASP生产线试制厚度大于14.0 mmX70管线钢初期,落锤检验剪切面积指标低,不能达到技术条件的要求。通过对X70管线钢落锤不合格试样的脆性断口进行金相组织观察,发现组织内含有的针状铁素体组分低,通过试验和CCT理论计算进行了轧制工艺优化,解决了X70管线钢脆性断口问题,保证了X70组织中80%为针状铁素体组织。改进工艺后,落锤性能完全满足管线钢技术标准要求。     

X65管线钢裂纹分析

某热轧厂近期生产的X65管线钢在用户使用过程中出现较严重的横向裂纹,为此,通过对X65管线钢的金相组织观察和强度、延伸率、冲击韧性测试,分析了该钢组织结构和性能。结果表明,微观组织无明显偏析,连铸工艺参数选择不当是X65出现裂纹的主要原因。     

X70管线钢落锤不合格原因浅析

从钢板的化学成分、生产工艺与力学性能等几方面分析X70管线钢落锤不合格的原因，提出工艺改进措施。     

HTP管线钢试样取向与冲击韧性的相关性

试验结果表明,14.3 mm HTP管线钢带(%:0.056C、1.21Mn、0.07Nb、0.01Ti)具有严重的各向异性现象,平行于轧制方向的试样在同一温度下冲击功明显高于45°和垂直于轧制方向冲击功,出现分层裂纹的倾向最大。分层裂纹主要是试样中条状缺陷所致,受位错组态影响,有确定的方向性,与温度有关。     

多边铁素体对X70管线钢DWTT性能影响分析

借助光学显微镜和扫描电子显微镜研究分析了多边铁素体对X70管线钢DWTT剪切面积百分比SA%的影响。分析认为：含有15%左右细小的多边铁素体在X70管线钢中可导致裂纹尖端产生较大的塑性变形,并使裂纹尖端的应力得到松弛,阻止裂纹扩展,从而提高剪切面积百分比。     

显微组织对管线钢(X70)DWTT性能的影响

通过对X70钢DWTT断口纤维率差别较大的两类试样进行断口形貌和组织对比分析,结果表明:断口纤维率存在差别的原因是带状组织、组织类型的差异。要提高X70钢的断口纤维率,需获得以针状铁素体为主的金相组织,提高组织的均匀性,避免成分偏析。     

X70管线钢中夹杂物控制试验研究

试验研究了X70管线钢中的夹杂物形貌、成分及大小，试验结果表明，钢中存在大颗粒的硅酸盐或SiO2夹杂物。在分析X70管线钢中硅酸盐类夹杂物存在的有害性的基础上，提出了避免钢中硅酸盐类夹杂物产生的措施，应用于生产并得到了较好的效果。     

管线钢落锤性能不合原因分析

分析了影响马钢X52管线钢落锤性能以及晶粒度级别、带状组织不合格的因素,并对X52管线钢成品试样进行检验,找出了性能指标不合格的原因,提出了CSP工艺生产X52管线钢的控制措施,并生产出了各项性能均合格的X52管线钢。     

X70管线钢中夹杂物控制试验研究

试验研究了X70管线钢中的夹杂物形貌、成分及大小,结果表明,钢中存在大颗粒的硅酸盐或SiO2夹杂物。在分析X70管线钢中硅酸盐类夹杂物存在的有害性的基础上,提出了避免钢中硅酸盐类夹杂物产生的措施,应用于生产并得到了较好的效果。     

管线钢落锤撕裂试验方法的建立、应用及发展

回顾和分析了管线钢DWTT方法的建立过程、应用情况以及在高强度、高韧性、大壁厚管线钢中存在的DWTT异常断口问题.在综述目前该问题研究现状的基础上,通过研究和分析,提出了对DWTT异常断口的基本看法和处理方法.     

X70管线钢微观组织结构对落锤性能的影响

结合12～33mm厚X70管线钢落锤试验结果,利用光学显微镜和扫描电镜研究和分析不同厚度落锤试样的组织演变规律及组织对落锤性能的影响。结果表明：随着钢板厚度的增加,钢的组织由彼此交织在一起的针状铁素体、多边形铁素体/准多边形铁素体演变成粒状贝氏体＋少量针状铁素体/多边形铁素体,碳化物的析出数量和析出尺寸随之增加。具有交织在一起的非等轴状AF＋PF/QF混合组织的试样落锤性能优于以晶粒粗大粒状贝氏体为基体组织的试样的落锤性能。通过控制M/A岛形态和分布可以提高钢的落锤性能。     

X65管线钢铸坯角部横裂纹的成因及控制措施

鞍钢2150ASP生产线生产X65管线钢时,在铸坯的角部经常出现横裂纹。对此类钢种铸坯的高温力学性能、二相粒子析出以及铸机矫直段铸坯的表面温度分布进行了检测与分析。结果表明,矫直段的铸坯角部表面温度处于该类钢种的脆性区间内,铸坯内部的二相粒子在晶界上呈带状分布,从铸坯的内部向角部逐渐细化,这是铸坯角部产生横裂纹的内因。通过调整二冷水配水对铸坯的表面温度进行优化,控制二相粒子的析出,明显改善了X65管线钢铸坯的表面质量,减少了铸坯角部横裂纹的产生。     

X70管线钢微观组织分析

X70管线钢的微观组织表现为多种类型混合组织,主要有多边形铁素体、块状铁素体(准多边形铁素体)、针状铁素体、粒状贝氏体、珠光体和M/A岛等.各类组织的比例随加工工艺不同变化较大.提高冷却速度和降低终冷温度可以增加针状铁素体的比例.冷却速度较低(2℃/s)时,组织中出现明显的珠光体.