高Nb X80管线钢析出物及析出行为研究

以高Nb X80管线钢为研究对象,分析了析出粒子的大小、形貌、成分及其析出行为。研究结果表明,高Nb X80管线钢中除了圆形的NbC和方形的TiN析出粒子外,还存在形貌不规则且尺寸较大的Nb的析出物,后者降低了钢的性能和Nb的利用。降低N含量并进行Ti/N比值的调整,可以提高钢中固溶Nb的含量,充分发挥高Nb的作用,才能生产出综合性能最优、成本控制较低的高Nb X80管线钢。     

铌对管线钢奥氏体分解的影响

为了研究铌对管线钢奥氏体分解的影响规律,采用激光超声波技术对低Nb钢和高Nb钢的原始晶粒生长行为进行测量,并对不同冷却速率、钢中不同Nb状态(固溶或析出)和不同奥氏体晶粒尺寸下的试样进行了光学金相和显微硬度检测,研究了在连续冷却过程中奥氏体晶粒尺寸、冷却速率和Nb状态的函数关系。结果表明, Nb的溶解对奥氏体分解有很强的影响,其抑制了贝氏显微组织细化的转变温度,增加了HAZ粗晶区的硬度,特别是在大奥氏体晶粒尺寸及钢中Nb含量较高的情况下,其影响效果更加明显。     

L290M/X42M管线钢化学成分优化设计

为了优化低钢级管线钢的成分设计,降低制造成本,采用低轧制温度、大压下量和轧后快速冷却的TMCP热机械轧制工艺,以及Mn+Nb/Ti微合金的成分设计对不同厚度L290M/X42M管线钢的化学成分进行了优化,并对试制的管线钢进行了力学性能和显微组织分析。试验结果表明,不同化学成分设计的管线钢都具有较高的强度和良好的塑性,性能指标不仅能满足GB/T 14164标准要求,而且已达到了API SPEC 5L标准规定的L320M/X46M级别管线钢的强度与塑性。     

大变形管线钢的研究和开发

为了适应管道的大位移环境和高强度管线钢发展的需要,研制和开发了大变形管线钢。研究结果表明,大变形管线钢的主要性能特征是在保证高强韧性的同时,要求具有低的屈强比、较高的均匀伸长率和形变强化指数;大变形管线钢的组织特征为B+F和B+M/A双相组织。通过适度加速冷却方法、双相区加速冷却方法和延迟加速冷却方法,可以获取B+F大变形管线钢;通过在线配分技术,可以获取B+M/A大变形管线钢。     

深海管线用X70厚壁管线钢的组织及性能分析

通过对深海管线服役工况的分析,总结了深海用管线钢的技术特点,表明高强度、大壁厚、小径厚比管线钢管是深海用管线钢管的发展趋向。通过采用低C高Mn,Nb和Ti微合金化的成分设计和TMCP工艺控制,开发出了深水用X70钢级、厚壁36.5 mm管线钢,其全壁厚组织以均匀细小的针状铁素体+少量M/A岛为主。对钢板进行了实物力学性能测试,测试结果显示:屈服强度480~550 MPa,屈强比≤0.82,-20℃下冲击功410 J以上,横向和纵向DWTT断口纤维率为100%,该深海管线用X70厚壁管线钢达到高强度、低屈强比、高韧性和优良低温抗动态撕裂能力的良好匹配。     

高应变时效抗力X80管线钢的显微组织和力学性能

对开发的具有高应变时效抗力的X80管线钢进行了多次试验.利用UOE模拟生产装置生产了X80试验管段,并对该试验管段的应变时效特征和力学性能进行了评价.研究了轧制和冷却条件对X80管线管的应变时效特点(行为)的影响.结果表明,采用大压下量和控制冷却来细化M/A(马氏体/奥氏体)组元的分布,对获得X80钢所需的力学性能和应...     

本钢高Nb X70管线钢的生产实践

简要介绍了本溪钢铁(集团)有限责任公司供印度某公司3x104t高Nb无M0、X70管线钢添加化学元素的作用原理及轧制工艺流程,通过开发高Nb代替M0的高钢级管线钢技术,使热轧卷板力学性能、冲击韧性、焊接性能均满足客户要求,吨钢降低成本800～1000元,取得了显著经济效益.     

预热温度和冷却速度对X80抗大变形管线钢焊接粗晶区性能的影响

采用插销试验和热模拟技术研究了不同预热温度和冷却速度对X80抗大变形管线钢焊接粗晶区的冷裂纹敏感性及组织性能的影响。试验结果表明,随着预热温度的升高,X80抗大变形管线钢焊接粗晶区的临界断裂应力提高,抗冷裂纹敏感性能力增强;当预热温度达到150℃时,粗晶区的冷裂纹敏感性变得很小,断口形貌为韧窝状;随着冷却速度的增加,X80抗大变形管线钢焊接粗晶区的显微硬度升高,而断裂韧性由高到低,再由低到高,当冷却速度达到2~25℃/s时,粗晶区具有优良的断裂韧性;当进一步增大冷却速度时,由于板条马氏体的形成,粗晶区断裂韧性迅速降低。     

高钢级厚壁管线钢低温断裂韧性控制技术研究

针对厚规格X80管线钢低温断裂韧性控制难题,从理论层面揭示了DWTT断裂韧性的影响机制,并通过实验室轧钢试验和工业试验证实了相变前奥氏体晶粒尺寸和室温组织中的马奥岛是影响厚规格X80管线钢DWTT性能的两大主要因素。借助热模拟试验研究得出了细化奥氏体晶粒尺寸和马奥岛的主要技术措施。结果表明,尽量避免粗轧高温区在5%～8%变形、适当提高Nb含量、提高粗轧最后两道次变形量和缩短间隔时间,可以使奥氏体再结晶晶粒尺寸控制在20μm以下;适当降低终轧温度、提高冷却速率、选择合理的终冷温度,可以将组织中马奥岛体积分数降低到10%以下,平均颗粒尺寸减小到1μm以下。     

不同焊接热输入对X90管线钢CGHAZ组织与性能的影响

为了获得X90管线钢埋弧焊接的合理热输入,采用Gleeble-3500型热模拟试验机模拟了不同焊接热输入条件下X90管线钢的热循环过程,同时采用显微组织观察、冲击试验和硬度试验的方法,研究了不同焊接热输入对X90管线钢粗晶热影响区(CGHAZ)组织与性能的影响规律。结果显示,X90管线钢经焊接热模拟后, CGHAZ显微组织主要有贝氏体铁素体、粒状贝氏体和M/A岛组元组成,冲击韧性优异;当焊接热输入E30 kJ/cm时,显微组织中贝氏体铁素体减少,粒状贝氏体不断增多,晶粒尺寸变大,同时M/A组元也由细小的网状长大成大条状或块状,韧性显著下降, CGHAZ存在软化现象。研究表明,对于X90管线钢的埋弧焊接,当焊接热输入E30 kJ/cm时可获得良好的综合力学性能。     

封面

利用某钢管厂生产的不同批次三种成分体系X65管线钢管的检测数据,分析了钢管成分与性能的关系。结果表明,无论采用传统Mn-Mo-Nb系管线钢,还是Mn-Nb及Mn-Cr-Nb系管线钢,钢管的性能均能满足GB/T 9711—2017及API SPEC 5L等相关技术规范的要求。传统Mn-Mo-Nb系管线钢在低Mo、Nb条件下即可获得高的韧性;Mn-Nb及Mn-Cr-Nb系管线钢,管体及焊缝的强度随w（Nb）增加而增加;然而,管体、热影响区及焊缝的韧性则随w（Nb）增加到0.050%~0.060%时获得较大的改善效果;Cr对韧性有一定改善作用,但作用不显著。     

X90管线管国产化质量分析

为了提高国产化试制的X90管线管的质量,以X90螺旋埋弧焊管为研究对象,从钢管的成分、组织、力学性能等方面,总结了X90管线管国产化试制中存在的问题,分析了管线管质量控制要点。国产化试制钢管存在的问题表明,P含量偏高是造成冲击性能不合格的主要原因;卷板生产时实际温度较高,中层流冷却速度较慢,组织中未出现板条贝氏体区,是造成X90管线管强度和韧性较低的主要原因。分析认为,加强对管线钢P、Mn、CEpcm、Nb+V+Ti等的控制,调整优化管线钢轧制工艺,能够有效改善X90管线管的整体质量。     

X80管线钢屈服强度偏低原因探索

利用Minitab统计软件,对邯钢公司X80管线钢生产初期出现屈服强度偏低的问题进行了系统分析,主要从冶炼成分、轧制工艺、金相组织等方面进行了研究。结果表明,熔炼成分中的主要强化元素C,Mn,Nb,Mo和轧制过程中的终轧、卷取温度等关键控制点过程控制能力均较高,未出现异常,主要制约点在于热轧工序层流冷却水温偏高导致冷却速度降低,致使金相组织异常,出现较多的准多边形及多边形铁素体,马奥岛分布不一,颗粒大小不均,从而造成屈服强度偏低。     

高Nb X80管线钢的应变时效研究

介绍了高Nb X80管线钢在1%,2%,3%环向应变低温时效表现出的较高屈强比以及较差力学性能,在管线钢的后续应用中带来了很多安全隐患.通过试验的方法,在650℃下对母材进行高温预回火50 min后应变时效发现,高温预回火能提高强度的同时,也能降低屈强比,从而提高了X80管线钢的综合力学性能,为研究高Nb管线钢的应变时...     

X80钢焊接热影响区脆化软化现象热模拟试验研究

为了研究X80管线钢焊接热影响区(HAZ)组织及力学性能随冷却速度和焊接线能量的变化规律,采用热模拟试验的方法,对特定化学成分和原始金相组织的26.4 mm厚X80管线钢进行了热模拟试验。试验结果表明:通过采用加速冷却或高熔敷率低线能量焊接工艺,可以适当提高热影响区冷却速度,达到细化热影响区晶粒、改善或消除热影响区脆化软化的目的,有效改善了X80管线钢热影响区强韧匹配,提高了产品合格率。     

基于应变设计的X80HD管线钢生产技术研究

为了研究X80HD管线钢的抗大变形能力,分析了轧制工艺对基于应变设计的X80HD管线钢组织性能的影响,并研究了制管工艺过程对管线钢的力学性能的影响规律。结果表明,铁素体/贝氏体双相组织的管线钢,随着始冷温度降低,先共析铁素体和析出物数量增加;随着终冷温度的降低,贝氏体的数量增加,相变强化作用增强,管线钢的抗拉强度提高更为明显;在制管过程中,钢管的屈服强度增加明显,且随着扩径率的增大,钢管屈服强度呈比例增大,但抗拉强度变化不大;当始冷温度约700 ℃和终冷温度低于450 ℃时,钢中的先共析铁素体和贝氏体双相组织组成控制合适,该管线钢具有优良的变形能力,能较好地满足大应变管线钢的性能要求。     

终冷温度对X90管线钢组织和性能的影响

利用力学性能测试和材料显微分析等试验技术,研究了终冷温度对X90管线钢组织与性能的影响规律。研究表明,通过在线热处理工艺,X90管线钢可获得贝氏体+马氏体/奥氏体(B+M/A)双相组织。随着终冷温度的上升,试验钢的贝氏体含量降低,马氏体/奥氏体含量增加,导致材料屈服强度下降,塑性升高。当终冷温度为350 ℃时,试验钢的强韧性较高,组织以贝氏体为主。B+M/A双相组织使得试验钢的屈强比为0.90,均匀伸长率为19.5%,形变强化指数为0.11,满足大变形管线钢的使用要求。     

X70大变形管线钢延迟加速冷却组织和性能分析

利用热模拟、力学性能测试和材料显微分析等试验技术,研究了X70管线钢在延迟加速冷却条件下的组织与性能的变化规律。研究表明,通过延迟加速冷却,X70管线铜可获得贝氏体＋铁素体（B＋F）双相组织。随着始冷温度的上升,试验钢的贝氏体含量增加,铁素体含量降低,导致材料屈服强度上升,塑性下降。当始冷温度为530℃时,X70管线钢有较低的屈强比,较大的均匀伸长率和较大的形变强化指数,符合大变形管线钢的技术要求。