X52MS管线钢氢致开裂行为研究

为了研究X52MS管线钢氢致开裂问题，通过金相组织和裂纹形貌观察、扫描电镜和能谱分析以及显微硬度分析，围绕钢板中扩散氢含量、显微组织和MnS夹杂物三个主要因素对HIC的影响进行了探讨。结果显示，X52MS管线钢自身的扩散氢含量相对较低，不足以引起氢致开裂；影响X52MS管线钢HIC行为的主要影响因素为显微组织状态，其中马氏体是氢致开裂最敏感的组织。通过对加硫钢46MnVS6在不同热处理状态下的HIC试验对比，发现淬火态试样显微组织中未回火马氏体更易于引起HIC，调质态试样显微组织中回火索氏体组织具备抗HIC能力。     

日本JFE开发的高应变用途超高强度双相管线钢

为开发高可变形性能的高强度管线钢而进行的广泛研究表明,改进可变形性能的关键工艺之一是对钢的双相金相组织的控制。应用TMCP工艺可以生产铁素体-贝氏体双相金相组织的钢板。具体是,在低C无B钢经控轧及超强加速冷却后,能形成铁素体金相组织,强度最高可达X120级别。为了提高钢板的夏比冲击功性能,在加速冷却后还应用了HOP（在线热处理工艺）工艺。通过控制双相金相组织,进行了X120高应变管线钢的试生产,并简述了X120级管线钢的金相组织和性能。     

高强度天然气输送管抗氢致开裂试验研究

通过对X60、X70不同化学组成,组织结构和应力状态多种管线钢进行的抗HIC性能试验,分析讨论了钢的化学成分中碳、锰、硫、磷元素含量、试验时间和应力状态对天然气输送管抗HIC性能的影响。结果表明,降低钢中碳、硫元素含量,可明显提高管材的抗HIC性能;延长试验时间,氢致裂纹生成长度增加;组织不均匀和受过应力的管材,裂纹长度增加较明显;同类管线中,晶粒度级别数值小,裂纹敏感率增大。     

形变与残余应力对管线钢氢致开裂行为的影响

为探讨管线钢服役过程中和性能检验时引入的塑性变形及残余应力对钢的氢致开裂(HIC)敏感性行为的影响,选用低强度的X52钢和高强度的X80钢进行了试验研究,探讨了力学因素和焊接组织对管线钢的HIC敏感参数测试结果的影响,并利用电子探针分析了成分偏析对HIC成因的影响。结果表明,管线钢的HIC敏感性与显微组织、化学成分偏析及应力状态有密切的联系;钢的形变和残余应力状态对其HIC敏感性的影响依赖于钢的固有HIC敏感性大小,钢的固有HIC敏感性愈高,形变和残余应力的影响愈为显著;从钢管上直接取样进行HIC试验评价更能揭示管线钢固有的HIC敏感行为,采用机械展平法制备试样进行HIC敏感性检验则可能会引起误判后果,尤其是对于小口径管线钢。     

X70级抗大变形管线钢的工艺研究

对成分为0.07C-0.30Si-2.00Mn-0.01P-0.002S-0.30Cu的低碳合金钢的两种控制轧制和控制冷却工艺(TMCP)进行了研究,目的是通过TMCP工艺使钢材获得铁素体+贝氏体(PF+BF)的双相组织,满足X70级抗大变形管线钢的性能要求.对两种不同工艺条件下钢的力学性能和显微组织进行的对比分析表明...     

高强度感应加热弯管抗氢致开裂试验研究

实验研究了X70钢级感应加热弯管不同部位抗HIC（hydrogen induced cracking)能力的差异，分析了影响其抗HIC能力变化的主要原因，并提出了提高其抗HIC性能的工艺改进措施。     

宝钢管线钢的发展回顾

回顾了过去15年间宝钢管线钢的发展。通过对高强度高韧性管线钢、具有抗HIC性能管线钢和大口径输气管线用厚规格的针状铁素体X70级管线钢的研究开发，形成宝钢X系列管线钢的成分和工艺体系。产品质量稳定，已应用于西气东输管线、忠武输气管线、土耳其输气管线等国内外重要管线工程。     

西气东输三线用X80管线钢板的研制

首钢集团秦皇岛首秦金属材料有限公司(首秦公司)在X80管线钢大批量稳定生产的基础上,针对西气东输三线项目用厚壁、大板宽X80管线钢技术要求和首秦炼钢与轧钢的技术装备条件,在TMCP工艺基础上通过采用优化的控冷工艺(联合使用UFC超快冷和ACC层流冷却),降低了合金成本,获得均匀稳定的力学性能。通过对首秦西气东输三线项目5.2万t X80管线钢的成分、工艺、组织、性能进行论述及统计分析,说明采用TMCP和优化的冷却工艺(OCP)生产的X80管线钢完全满足西气东输三线对大壁厚X80管线钢热轧钢板的技术要求,并且实现了良好的成本控制。     

管线钢JCOE制管前后力学性能变化分析

研究了X60,X70和X80管线钢JCOE工艺制管前后冲击韧性、硬度及拉伸性能的变化,分析了试样加工形式、显微组织及厚径比对拉伸性能的影响。研究发现,不同钢级管线钢JCOE制管后冲击韧性均有变化,但绝大多数呈下降趋势;JCOE工艺过程产生较大的加工硬化;对于X80钢试样展平带来的包辛格效应导致屈服强度下降约44MPa;具有屈服平台的铁素体-珠光体管线钢较针状铁素体管线钢包辛格效应更大;不同显微组织钢板JCOE制管后伸长率均下降;厚径比越大,屈服强度上升越大。     

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。     

X70管线钢焊接CCT曲线测试及分析

采用Gleeble-3500型热模拟试验机,测定了6种X70钢的焊接CCT曲线,分析了不同冷却条件下的组织与性能的关系,讨论了合金元素对组织和性能的影响.结果表明:当冷却速度小于1℃/s时,组织中出现多边形铁素体;冷却速度在1～7 ℃/s时,组织以针状铁素体或粒状贝氏体组织为主;当冷却速度大于10C/s时,组织以细小的贝氏体为主.C具有抑制相变的作用,适当降低C含量,能扩大获得高韧性的冷却速度范围,并降低焊接热影响粗晶区的硬度,有利于提高钢管焊接质量.     

X80管线钢焊接热影响区组织和氢渗透行为研究

为了进一步研究X80管线钢热影响区组织对氢渗透行为的影响,利用焊接热模拟技术模拟了X80管线钢在不同峰值温度下生成的焊接热影响区,研究了800~1 350 ℃的峰值温度对焊接热影响区的组织、显微硬度和氢渗透行为的影响。焊接热影响区组织分析结果显示,当峰值温度为800 ℃时,组织主要为铁素体和贝氏体,晶粒大小分布不均匀,M-A组元呈岛状;峰值温度为900 ℃时,组织主要为细小的铁素体和粒状贝氏体,晶粒分布均匀,M-A组元呈岛状和粒状;峰值温度为1 150~1 350 ℃时,组织均以粒状贝氏体为主,M-A组元主要分布在原奥氏体晶界处。焊接热影响区硬度试验和氢渗透试验结果显示,显微硬度随着峰值温度的升高,呈先升高后降低趋势,并且发生了明显的软化;随着峰值温度的升高,组织的氢扩散通量和氢表现扩散系数逐渐增大,吸附氢浓度逐渐减小。研究表明,在焊接热影响区组织中,部分相变区的氢脆敏感性最高,容易造成氢聚集,进而引起氢脆等现象。     

太钢X80级管线钢热轧卷板技术开发与应用

介绍了西气东输二线用X80级管线钢的开发及应用情况。太原钢铁有限公司X80级管线钢采用低C高Mn、Nb-Cr-Mo合金体系设计,纯净钢冶炼,优化的TMCP技术轧制,所开发的X80级热轧卷板微观组织均为针状铁素体,具有高屈服强度、低韧脆转变温度及良好的抗动态撕裂能力。     

X70针状铁素体管线钢的优点暨恶劣环境下油气输送管道工业的发展

在过去几十年X70级管线钢的典型组织一直是铁素体-珠光体。近年来发展了低碳针状铁素体组织的管线钢以适应目前工业输送石油和天然气的要求，现已经成功地应用于中国西气东输管线工程。由于低屈强比和组织均匀，管线钢采用针状铁素体组织可以具有较好的(管)成型性及耐腐蚀性。用针状铁素体管线钢平板或卷板制造的焊管的力学性能彼此相差不大。为了优化管线钢的力学性能，对多种热轧工艺条件诸如原奥氏体晶粒尺寸、在再结晶终止温度以下的应变累积量(变形量)以及冷却开始和终止温度进行了研究。介绍根据实验结果(得到的优化工艺条件)，已经用于实际生产的情况和各种产品性能。利用组织-性能-预测模型分析了在热轧过程中的显微结构变化。同时也通过热轧工艺数据分析模型研究在轧制过程中的金相的变化。笔者还对为了满足当代石油天然气工业快速发展形势需求的一些新成果做了介绍。     

感应加热弯管用X80钢的组织性能研究

对鞍钢生产的X80感应加热弯管用钢的化学成分与力学性能进行了分析,采用高C成分设计,经典型的两阶段工艺轧制后,材料性能完全达到了标准要求;对其冲击断口形貌、显微组织、析出相及位错等进行了详细的研究。结果表明,采用高C成分设计的X80弯管用钢轧后可以得到以针状铁素体和粒状贝氏体为主的复合组织,析出相晶粒细小弥散,基体中具有高密度位错,性能完全满足标准要求。     

高Nb X70管线钢焊接连续冷却转变曲线分析

采用焊接热模拟技术测定出首钢研发的X70管线钢焊接连续冷却转变曲线(SH-CCT),获得了X70管线钢焊接粗晶热影响区组织变化规律,组织性能分析表明,首钢生产的X70管线钢淬硬倾向和冷裂纹敏感性较低。     

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。     

石油天然气长输管线用钢新进展

本文介绍了１９９０年以来国外在石油天然气长输管线用钢方面的最新成果，以获得较低的强度和韧性匹配为目的经轧后加速冷却工艺后的钢的强度的预测和控制；具有优良抗氢致裂纹的含硼、微碳、低硫、Ｎｂ－Ｔｉ微合金化、Ｘ６５－Ｘ８０级管线钢的开发，满足于特殊性能要求的ＴｉＯ处理技术及Ｘ８０级ＴｉＯ细化晶粒钢、低硬度和低屈强比钢，以及复合板加工耐腐蚀钢管的生产。