X80管线钢连续冷却转变规律的研究

利用Gleeble2000热模拟试验机,研究了X80管线钢在连续冷却条件下的组织变化规律,绘制了试验条件下X80管线钢的动态CCT曲线。结果表明:X80管线钢组织随着冷却速度的提高,逐渐由PF和少量P转变为GB类组织。实验室条件下X80管线钢以15~30℃/s的速度冷却后的组织类型为GB+FB+少量M/A岛,同时转变终止温度为450℃,可基本完成组织转变。这种组织结构有利于获得高强度和高韧性。     

轧后冷却工艺对大输量X80M管线钢显微组织的影响

为保证大输量X80M管线钢高强度的同时进一步提高其低温韧性,实现强韧性良好匹配,采用Gleeble-3800型热模拟试验机对其进行模拟轧制研究。利用热膨胀法结合金相法建立X80M管线钢的动态CCT(Continuous Cooling Transformation)曲线,并通过OM、SEM、硬度检测等分析方法,研究了冷速、终冷温度等冷却工艺参数对其组织和硬度的影响。研究发现,随冷速增大,其组织发生多边形铁素体(PF)+珠光体(P)→粒状贝氏体(GB)→针状铁素体(AF)→贝氏体铁素体(BF)的转变,维氏显微硬度也逐渐增加;当冷速为15～25℃/s时可获得以细小均匀AF为主和弥散分布M/A(马氏体-奥氏体)岛组成的理想显微组织;终冷温度对其相组成有明显的影响,随着终冷温度的降低,M/A岛尺寸变小,数量增多,组织逐渐细化。将试验研究与生产实践相结合,最终设定工业化TMCP参数为终轧温度780℃+终冷温度360℃+冷速20℃/s,得到的X80M管线钢板卷具有高强度和优异低温韧性,满足其工程技术要求,并成功应用于西气东输四线重大管道工程。本研究为高强高韧管线用钢的研发提供了技术参考,有力支撑了...     

含铌抗大变形管线钢奥氏体的连续冷却转变

The CCT behaviors of two bearing Nb polygonal ferrite-bainite high strength and high-deformability pipeline steels were studied in undeformed condition, The static CCT curves were constructed. The static CCT curves, microstructures and microhardness of two experimental steels were compared. It was found that microstructures of these steels contain polygonal ferrite, pearlite, bainite as cooling rate from 0.0278 to 42.5�桤s-1; Addition of Nb in the steel retards polygonal ferrite and granular bainite transformation, suppresses ferrite growth and refine ferrite grain, makes transformation line of bainite right shift, narrows the range of cooling rate of ferrite transformation, raises start temperature of ferrite and banite transformation; ferrite transformation zone is narrowed and the bainite transformation zone is expanded with increasing of Nb.     

轧后冷却制度对X100管线钢组织与性能的影响

 采用热模拟试验机研究了X100管线钢的连续冷却相变规律和控轧控冷工艺中不同冷却制度下微观组织特征及显微硬度的变化规律。结果表明,随着冷却速度的升高和终冷温度的降低,试验钢微观组织逐渐细化,其中粒状贝氏体含量不断减少而板条贝氏体含量逐渐增加,显微硬度也随之增加;M/A岛含量随着冷却速度的增加而减小,随着终冷温度的降低呈现先降低后增加的“V”型趋势,且在340℃获得最低值。     

工艺制度对X80级抗大变形管线钢组织和性能的影响

利用扫描电镜,研究了工艺制度对X80级抗大变形管线钢组织和性能的影响。研究结果表明,随开始冷却温度的降低,先共析铁素体含量逐渐增加,贝氏体组织含量逐渐降低,钢板抗大变形性能参数提高。当开始冷却温度为720～740℃时,钢板具有最佳的综合力学性能,屈服强度Rt0.5为565 MPa,抗拉强度Rm为730 MPa,伸长率为42.7%,屈强比Rt0.5/Rm为0.75,Rt1.5/Rt0.5为1.161、Rt2.0/Rt1.0为1.116,均匀变形伸长率达到12.33%。     

热变形后冷却速度对铁索体-贝氏体微合金钢组织演变的影响

开发了0.06C-1.08Si-1.64Mn-0.30Mo-0.039Nb-0.01Ti铁素体-贝氏体微合金化(F+B)钢;用Gleeble-1500热模拟机测定了该实验钢在900℃变形50%后0.5～40 ℃/s冷却速度下的连续冷却转变曲线(CCT),并分析了形变奥氏体的相变组织.结果表明,该钢的CCT曲线分为多边形铁素体转变区和贝氏体转变区两大部分,中间被奥氏体亚稳区隔开;当冷速≤2℃/s时,钢中出现多边形铁素体,当冷速≥5℃/s时,组织主要为粒状贝氏体和板条贝氏体.     

热变形后冷却速度对铁素体-贝氏体微合金钢组织演变的影响

开发了0.06C-1.08Si-1.64Mn-0.30Mo-0.039Nb-0.01Ti铁素体-贝氏体微合金化(F+B)钢;用Gleeble.1500热模拟机测定了该实验钢在900℃变形50％后0.5～40℃／s冷却速度下的连续冷却转变曲线(CCT),并分析了形变奥氏体的相变组织。结果表明,该钢的CCT曲线分为多边形铁素体转变区和贝氏体转变区两大部分,中间被奥氏体亚稳区隔开;当冷速≤2℃／s时,钢中出现多边形铁索体,当冷速≥5℃／s时,组织主要为粒状贝氏体和板条贝氏体。     

铬对抗大变形管线钢组织和性能的影响

研究了铬元素对X80抗大变形管线钢的微观结构和力学性能的影响。采用准静态拉伸试验,对其屈服强度、抗拉强度和伸长率进行测试;采用热膨胀法,在Gleeble-1500热模拟机上测定了两种试验钢的动态CCT曲线。结果表明:铬元素的添加降低了碳的活度,显著抑制了先共析铁素体的形成,提高了贝氏体转变温度,使钢的抗拉强度提高约40 MPa,屈服强度基本不变,但使伸长率由19%降低到15%,-20℃冲击功由92 J降低到52 J。     

热变形后的冷却速度对高碳铬铸钢组织和性能的影响

研究了经40％热变形后不同冷却速度下高碳铬铸钢的组织和性能。结果表明：热变形后的冷却速度与组织及性能有良好的对应关系。高碳铬铸钢变形后风冷（冷却速度约7℃／s）时，其综合力学性能最好。     

X80级别管线钢热影响区组织与性能研究

对X80级别管线钢进行不同热输入量焊接试验,利用冲击试验、硬度试验检测低温韧性和硬度的变化规律,通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)对X80级别管线钢焊接接头的组织进行研究。结果表明:X80级别管线钢焊接热影响区组织由粒状贝氏体、多边形铁素体和块状M-A岛组成;当焊接热输入量45 kJ/cm时,-30℃热影响区粗晶区的冲击功达到100 J以上,焊接热影响区没有出现软化现象,焊接性能优良。     

轧制工艺对X80管线钢组织、织构和性能的影响

利用环境扫描电子显微镜对X80管线钢(/%:0.043C、0.25Si、1.86Mn、0.085Nb、0.001 Ti、0.028Al、0.002 7N)的显微组织进行了观察,并借助于X射线衍射仪和电子背散射衍射技术,分析了管线钢组织与晶粒织构取向的特点。结果表明,{112}〈110〉、{110}〈110〉取向增加、小角度晶界比率提高,使管线钢的落锤撕裂面积增大,韧性提高;降低终轧温度、提高冷却速度,能够得到较多的针状铁素体,对落锤撕裂性能是有利的。     

控轧控冷工艺对X100管线钢组织和性能的影响

通过实验室φ350 mm 4辊轧机对V-Nb-Wi微合金化X100管线钢(%:0.057C、1.84Mn、0.25Mo)进行控轧控冷试验。结果表明,在1 100℃始轧,800～900℃终轧,100～400℃终冷温度下,X100钢的组织为针状铁素体+粒状贝氏体-下贝氏体。降低终轧温度可细化组织,提高钢的强度;降低终冷温度可提高钢的强度,但使钢的韧性降低。X100管线钢的最佳轧制工艺为终轧温度850℃,终冷温度200℃。     

X100管线钢连续冷却相变研究

通过热模拟试验研究了冷却速度(0.5～35℃/s)和变形量(0.3～0.6)对X100管线钢(%:0.06C、0.23Si、1.90Mn、0.005P、0.000 3S、0.28Mo、0.25 Ni、0.23Cr、0.05Nb、0.02Ti、0.20Cu、0.025Al)组织的影响,得出该钢的静态和动态连续冷却转变(CCT)曲线。结果表明,试验钢未变形奥氏体在5℃/s冷却速度可得到全部贝氏体组织;变形奥氏体相变开始温度升高,随热变形量增加,针状铁素体转变区扩大,板条贝氏体转变区缩小。     

L360NB管线钢连续冷却转变(CCT)曲线的测定和冷却速度对组织的影响

用Gleeble-1500热模拟试验机测定了L360NB管线钢圆铸坯(/%:0.14C、0.32Si、0.14Mn、0.020Ti、0.010V、0.038Nb、0.040Al)的连续冷却转变(CCT)曲线,并用光学显微镜观察了0.1～50℃/s冷却速度的组织。结果表明,当冷却速度为0.1℃/s时,钢的组织主要为板条贝氏体和准多边形铁素体,有少量针状铁素体,当冷却速度≥1.0℃/s,准多边形铁素体减少,板条状贝氏体和针状铁素体增加;当冷却速度≥10℃/s时试样的组织主要为板条状贝氏体和针状铁素体,准多边形铁素体很少,在50℃/s时未观察到块状准多边形铁素体,说明Nb、V、Ti复合微合金化促进贝氏体形成。     

X80级管线钢的组织和力学性能

对成分(%)为:0.04C,1.87Mn,0.27Mo,0.06Nb,0.006V,0.017Ti的X80级管线钢进行了组织和冲击韧性、强度试验,并与X70级管线钢进行对比。试验结果表明,当X80钢的组织为针状铁素体和细小弥散的贝氏体时,该钢有较好的强韧性,抗拉强度达750 MPa,屈强比接近0.85,高于X70级管线钢。     

Mn-Nb-Mo系X70级管线用钢板的相变

通过Gleeble-1500热模拟试验机，用热膨胀法测定了成分(％)为0．07C，1．52Mn，0．064Nb，0．21Mo，0．015Ti，0．054V的X70管线用钢板分别在850℃和800℃，道次压下量25％，变形速率5s^-1，变形后冷却速率为1．0℃／s至100℃／s时的奥氏体至铁素体的转变温度Ar3，并测定变形温度为800℃时连续冷却转变(CCT)曲线。试验结果表明，当5℃／s冷却时轧制温度由800℃提高至850℃时，Ar3由653℃降至635℃；在低的冷却速度下，转变产物为多边形铁素体和针状铁素体，当冷却速度为25℃／s时，转变产物主要为细的针状铁素体。     

精轧工艺对30 mm厚X65管线钢板组织和性能的影响

Nb-Ti微合金化X65管线钢(/%:0.07C、1.60Mn、0.35Mo)的生产工艺流程为130 t顶底复吹转炉-钢包吹氩-LF-RH-250 mm×1500 mm板坯连铸-连轧至30 mm板-控冷工艺。研究了第Ⅱ阶段开轧(890～940℃)轧后冷却温度(780～850℃)和冷却速度(8～20℃/s)对X65钢厚板拉伸、落锤性能和组织的影响。结果表明,Ⅱ阶段开轧温度为940℃,轧后冷却速度为20℃/s可以使X65钢厚板得到以针状铁素体和粒状贝氏体为主的组织,钢板抗拉强度665～695 MPa,屈服强度495～520 MPa,落锤纤维组织率约为92%,满足标准要求。     

热轧冷却速率对微合金非调质钢34Mn2VN组织的影响

用Gleeble-1500热模拟试验机研究了非调质钢34Mn2VN(%:0.30～0.34C、1.20～1.70Mn、0.014～0.018N、0.07～0.12V)在950℃、平均应变速率2s^-1、应变15%后以0.1～45℃/s不同冷却速率下冷却的动态CCT曲线和组织转变。结果得出,当冷却速率控制在0.8～2.0℃/s时所得到细小的铁素体和少量贝氏体组织,具有较高的冲击韧性。生产应用表明,采用该冷却速率生产Φ139.7×7.7(mm)和Φ114.0×6.4(mm)管材的冲击功为47.8～50.9J。     

冷却速度对热轧40CrMo圆钢组织的影响

连续式棒材轧机生产Φ70～80 mm 40CrMo系圆钢(/%:0.40～0.41C、0.97～1.05Cr、0.17Mo)时,由于轧制道次少,终轧后无控制冷却装置,易出现珠光体+铁素体和贝氏体+马氏体两种类型组织。通过Gleeble-2000热模拟试验机测试炉批No1和炉批No2这两类原始组织试样的连续冷却转变(CCT)曲线和研究了该钢1150℃保温5 min后以10℃/s冷至900℃停留10 s,以变形速率20 s^-1变形30%再以0.2～10℃/s冷却至200℃的组织和微区成分。结果表明,轧后冷却速度大则产生马氏体组织,40CrMo系圆钢在0.1～1℃/s冷却速度下可获得正常的贝氏体组织和珠光体组织。