2250热连轧生产高级别管线钢的工艺控制与组织性能

本文以X80管线钢为例,对2250热连轧生产高级别管线钢的成分设计及工艺控制进行了阐述。对生产的X80级高级别管线钢的力学性能、显微组织、析出物进行了分析研究。结果表明：2250热连轧生产的厚度规格为18.4mm的X80高级别管线钢力学性能优良,平均屈服强度为655MPa,平均抗拉强度为750MPa,屈强比为0.87,-20℃条件下平均冲击功为300J,-15℃条件下DWTT平均纤维断面率为95％。通过对显微组织进行观察发现X80级高级别管线钢的显微组织主要为粒状贝氏体加针状铁素体组织,析出物分布均匀,尺寸约在20nm左右。     

热连轧工艺生产厚规格X80管线钢的工艺及组织性能

研究了马钢热连轧生产厚规格X80管线钢的显微组织、析出物的种类、大小、分布和力学性能,研究表明:通过合理的成分设计和轧制工艺,传统热连轧生产的厚规格X80管线钢的组织均匀,合理;析出物细小弥散,其析出物为Nb、V、Ti的复合析出物,根据形态可以分为两类,第一类析出物是以含Ti为主的(Ti、Nb)(C、N)析出物,主要作用是阻止奥氏体晶粒长大;第二类析出物以含Nb为主的(Nb、Ti)C析出物,主要作用是析出强化.在充分发挥细晶强化、位错和亚晶强化和析出强化等强化机制的条件下,厚规格X80管线钢力学性能优良,屈服强度达到580 MPa,屈强比合适;-20 ℃的夏比冲击功和剪切面积分别为290 J和100%,-15 ℃的DWTT剪切面积为100%.各项性能均满足西气东输二线标准要求.     

高级别管线钢的组织性能及变形抗力模型

以X80管线钢为例,对高级别管线钢的组织性能及变形抗力模型进行了研究.对实验室试制的X80级高级别管线钢的力学性能、显微组织进行了分析研究;利用Gleeble-1500热模拟试验机对高级别管线钢的变形抗力模及其影响因素型进行了研究.结果表明:此次实验室试制的厚度为11 mm的X80高级别管线钢力学性能优良,平均屈服强度为640 MPa,平均抗拉强度为730 MPa,屈强比为0.88,-20℃条件下平均冲击功为320J.通过对试验钢进行显微组织观察发现X80级高级别管线钢的显微组织主要为粒状贝氏体加针状铁素体组织.     

X80管线钢的炉卷轧机控制轧制与组织性能

对炉卷轧机生产X80管线钢的控制轧制技术以及X80钢板/卷的显微组织、析出相、力学性能以及制作的直缝焊管与螺旋焊管的力学性能等进行了分析研究。结果表明:炉卷轧机X80管线钢板/卷获得了较高的强度与韧性,其中平均屈服强度与抗拉强度分别达到575 MPa与665 MPa以上,-20℃的冲击功高于330 J,FATT50CVN-60℃;管线钢为典型的细小针状铁素体组织,铁素体基体上弥散分布着纳米尺度的Nb、Ti的碳氮化物析出相,析出粒子主要有两种:一种平均尺寸在20 nm左右,是以NbC为主的Nb(Ti)C析出相;另一类粒子尺寸大多在50~200 nm,是以TiN为主的Ti、Nb(NC)复合析出相;利用炉卷轧机X80钢板与钢卷制成的直缝焊管与螺旋焊管具有较高的综合力学性能。     

酒钢CSPJ700X铌钒微合金化车厢钢生产实践

对CSP流程生产的J700X汽车车厢钢的成分设计及工艺控制进行了阐述。并对CSP生产的J700X汽车车厢钢的力学性能、显微组织、析出物形貌进行了分析研究。结果表明:CSP生产的厚度规格为7.5 mm的J700X汽车车厢钢力学性能优良,J700X屈服强度为673 MPa,抗拉强度为779 MPa,延伸率为19.5%。通过对显微组织进行观察发现J700X汽车车厢钢的显微组织主要为素体加索氏体组织。     

溶质元素对X80管线钢碳氮化物析出行为的影响

为了明晰X80管线钢凝固过程中析出物粒子析出规律。采用Thermo-calc软件对X80管线钢凝固过程中奥氏体、铁素体相转变温度,析出物类型,析出物开始析出温度与析出相最大质量分数进行热力学分析。计算结果表明:X80管线钢凝固过程析出相主要包括MnS相、AlN相、铁素体相及奥氏体相、富钛相碳氮析出相、富铌相碳氮析出相与碳化钒析出相。富钛相碳氮析出相析出温度为1 390℃,质量分数为1.2×10~(-4),析出相随C元素和Nb元素的含量增加而受到抑制。N元素和Ti元素含量增加会促进富钛相碳氮析出相生成,V元素质量分数增量对富钛相碳氮化物无明显规律。富铌相碳氮析出相在1 110℃析出,质量分数为1.3×10~(-3),随C元素和Nb元素的含量增加,促进富铌相碳氮析出相析出。增加N元素与Ti元素含量抑制富铌相碳氮析出相析出,V元素对富铌相碳氮化物无明显影响规律。碳化钒析出相析出温度为596℃,析出相质量分数为4.59×10~(-5),增加C元素和V元素含量利于碳化钒相析出,Nb元素含量增加对碳化钒相起到一定抑制作用。     

武钢薄板坯连铸连轧X70管线钢的工业试制

主要介绍在武钢CSP线上试制X70管线钢的化学成分设计和轧制工艺控制,并对试验钢的力学性能、金相组织及析出物等进行详细分析.试验结果表明,采用合适的控轧控冷工艺,可保证其力学性能达到设计要求.试验钢的显微组织为先共析铁素体+针状铁素体,平均晶粒尺寸细小,是X70管线钢的理想金相组织.     

热处理对X90管线钢组织性能的影响

将焊接的与未焊接的X90管线钢固溶后保温不同时间,对其显微组织和拉伸性能进行了分析.结果表明,X90管线钢在不同保温时间下的组织均由多边形铁素体和粒状贝氏体组成.随着保温时间的延长,粒状贝氏体由弥散状变为团状,M-A岛的含量增多,铁素体平均晶粒尺寸增大.焊接的与未焊接的实验钢保温时间为30 min,抗拉强度分别达最高660 MPa和725 MPa;保温60 min时抗拉强度分别最低为603 MPa和647 MPa.析出强化和细晶强化对钢的力学性能都有贡献,在保温30 min时,析出强化占主导地位.热处理对X90管线钢的性能影响对于经过焊接的与未焊接的实验钢,表现出了同样的趋势.     

采用OHTP生产低成本X80管线钢工艺研究与实践

 钢铁市场进入微利时代,提高企业竞争优势的出路在于科技创新、优化工艺,实现低成本生产品种钢战略。针对上述问题,邯钢结合炼钢和轧钢技术装备能力,采用了低碳、高铌以及较低的Cu、Ni、Mo成分设计,采用优化的HTP(OHTP)工艺生产出大厚壁、低成本的X80高级别管线钢。检测结果表明,采用OHTP工艺生产的X80管线钢显微组织、力学性能、－15℃落锤性能均符合国家标准和用户的要求。同时,采用OHTP轧制工艺生产的X80管线钢具有优良的低温韧性,完全满足西气东输二线项目对大壁厚X80管线钢热轧钢板的技术要求。     

卷取温度对X80管线钢析出行为与性能的影响

观察了不同卷取温度下X80管线钢中析出物的情况,并结合其组织性能对比可知:在实验情况下,480℃卷取时,有大量细小弥散的Nb、V的碳氮化物析出物,起到了较好的析出强化作用.     

X80级SSAW钢管的产业化开发

介绍了我国SSAW油气输送管线的产能现状以及开发高钢级钢管的意义。以Q/SY GJX0102-2007《西气东输二线管道工程用螺旋缝埋弧焊管技术条件》及API Spec 5L:2004《管线管规范》技术规范为目标,浙江金洲管道工业有限公司通过对现有产品大纲为X70的生产线设备进行升级改造,优化制管生产工艺,于2009年成功开发了高强、高韧性的X80钢级SSAW钢管。介绍了X80钢级SSAW铜管的研制和产业化开发过程,研究结果表明,研发的钢管产品各种性能指标完全符合Q/SY GJX0102-2007《西气东输二线管道工程用螺旋缝埋弧焊管技术条件》标准规定要求,并要优于美国API5L标准。     

调质低碳贝氏体钢的组织和性能

研究了C-Mn-Mo-Cu-Nb-Ti-B系低碳微合金钢915℃淬火和490~640℃回火的调质工艺对钢的组织及力学性能的影响.用扫描电镜和透射电镜对实验钢的组织、析出物形态和分布以及断口形貌进行观察,采用X射线衍射仪分析钢中残余奥氏体的体积分数.结果表明:调质后,实验钢获得贝氏体、少量马氏体及残余奥氏体复相组织,贝氏体板条宽度只有250 nm,残余奥氏体的体积分数随着回火温度的升高而降低,经淬火与520℃回火后残余奥氏体的体积分数为2.1%.调质后析出物的数量激增,6~15 nm的析出物占70%以上.实验钢经过915℃淬火与520℃回火后,其屈服强度达到915 MPa,抗拉强度990 MPa,-40℃冲击功为95 J.细小的析出物及窄的板条提高了钢的强度.板条间有残余奥氏体存在,改善了实验钢的韧性.      

V、Ta微合金化12Cr低活性F/M钢的优化设计

采用Thermo-Calc热力学模拟计算与实验相结合的方法,优化设计了一种V、Ta微合金化的低活性F/M钢12Cr3WVTa,经1 050℃水淬及780℃回火后对其显微组织及析出相进行光学显微镜、扫描电镜和透射电镜观察以及能谱分析.实验钢淬火回火后显微组织由回火马氏体和少量δ铁素体相组成,析出相主要为M₂₃C₆和MX相(M=V,Ta;X=C,N),其中M₂₃C₆主要分布于回火马氏体板条界和相界,而MX弥散析出于回火马氏体板条内以及δ铁素体内.实验钢室温和高温(600℃)拉伸力学性能良好,600℃下材料抗拉强度为507 MPa,屈服强度为402 MPa,满足超临界水冷堆用包壳管的拉伸性能要求.      

具有优异低温韧性的API X80级别电阻焊接管线钢

介绍X80电阻焊接(ERW)管线钢的本质和特点。厚壁高强管线钢将越来越多地用于高压管线,以提高天然气和石油的输送效率,为了提高X80热轧板卷的材料性能,研究了显微组织、化学成分对强度和韧性的影响。基于此结果,采用热机械控轧工艺(TMCP)技术开发了具有细小析出物和非粗大珠光体或马氏体的超低碳贝氏体铁素体钢,获得了低温用途基材和焊缝性能的良好平衡。     

屈服强度785 MPa低碳含铜船板钢的组织和性能

 研究了一种屈服强度大于785 MPa的船板钢,测试了其动态连续冷却相变曲线（CCT）,研究了试验钢经控制轧制+直接淬火+回火（DQ- T）工艺处理后的组织性能。结果表明,直接淬火（DQ）钢板组织为板条马氏体（LM）,回火后铜、铌元素呈弥散析出。经500 ℃回火钢板的强度最高,冲击韧性（KV2）最低。钢板经710 ℃回火,其组织为二次马氏体（SLM）+铁素体,屈服强度（Re）为810 MPa,抗拉强度（Rm）为 1 066 MPa,伸长率（A）为17%,在-80 ℃下KV2为97 J,达到最佳强韧性匹配。     

热处理工艺对800MPa低碳贝氏体钢组织性能的影响

 研究了在不同热处理工艺条件下,一种800MPa级低碳贝氏体钢组织性能的变化规律。通过对控轧控冷(TMCP)、TMCP+水淬(WQ)、TMCP+WQ+回火(T)工艺的比较,发现试验钢在450℃时回火2h后,可以获得具有良好强韧性的组织,屈服强度为816MPa,伸长率大于16%。通过SEM和TEM观察可知,这种钢的室温组织主要是细小的板条状贝氏体、(准)多边形铁素体和少量过冷奥氏体? 湎嗟母聪嘧橹孀呕鼗鹞露鹊纳撸逄踔鸾ズ喜⒈淇恚钪辗⑸啾咝位换迥诖嬖诖罅康奈淮硪约跋感　⒚稚⒎植嫉哪擅准兜诙嗔Ｗ樱涑叽缭嘉?0~20nm,选区衍射花样标定确定是Nb、Ti的碳氮化物,纳米级第二相粒子与位错的相互作用对材料增强增韧起重要作用,450℃回火时因析出强化造成的强度增量约为233MPa。     

Cu-NiAl纳米复合析出强化钢回火工艺

为了研究不同回火工艺下Cu-NiAl纳米复合析出强化钢的组织和力学性能,采用OM、TEM对在300～650℃范围内回火后的试验钢组织进行分析并对其力学性能进行讨论.结果表明,在300～550℃回火时,贝氏体铁素体板条逐渐粗化为等轴铁素体,并且在基体上形成纳米级析出相;在600～650℃回火时,基体完全转变为等轴铁素体,...