X100管线钢开发实践

根据高强度管线钢发展趋势,参考API SPEC 5L-2007《管线钢管规范》和中国石油天然气集团公司《天然气输送管道X100钢级螺旋缝埋弧焊管用热轧板卷技术条件》要求,邯钢公司制定了X100管线钢热轧卷板生产试制的技术要求。通过化学成分、冶炼、控轧控冷工艺设计,邯钢公司试制生产的X100管线钢在2250热连轧生产线热轧卷板具有较高的强度和良好的低温韧性,金相组织检验为"板条贝氏体+粒状贝氏体"组织,产品的各项力学性能达到了设计要求。     

合金元素对铝合金箔抗腐蚀性能的影响

为了制备具有良好抗腐蚀性能的铝合金抑爆材料,合成了4种含有不同合金元素的铝合金箔。采用化学腐蚀实验研究了4种铝合金箔在盐酸溶液中的腐蚀性能,并采用扫描电子显微镜(SEM)观察了腐蚀前后的表面结构变化。通过失重法测定了铝合金箔在酸溶液中的腐蚀速率,结合极化曲线测定结果,系统分析了合金元素对铝合金抗腐蚀性能的影响。分析结果表明,在评定铝合金箔的腐蚀速率时,化学腐蚀实验和动电位极化曲线测试具有较好的一致性。过渡元素在合金中形成不同的耐蚀相,可以有效提高铝合金箔的抗腐蚀性能。在实验结果的基础上初步探讨了合金元素对铝合金抗腐蚀性能的影响机制。通过综合分析得到优化后的合金元素添加量(质量分数)为1.15%Mn,0.30%Si,0.46%Fe,0.16%Cu,0.05%Zn,0.05%Ti,0.05%Cr,该组分的铝合金箔在酸性溶液中具有较好的抗腐蚀性,有望制备具有更好抗腐蚀性能的铝合金抑爆材料。     

磁场处理对微合金钢抗腐蚀性能的影响

以于微合金高强度结构钢,抗腐蚀性能非常重要,前人的研究成果主要集中在应力腐蚀,氢致裂纹腐蚀和疲劳腐蚀等方面,关于磁场处理后微合金结构钢抗腐蚀性能的研究未见报道,在微合金钢由奥氏体向铁素转变的过程中施加稳恒磁场,将导致其室温组织发生变化,而组织的改变必然对微合金钢的抗腐蚀性能产生影响,作主要研究了磁场处理后试样的失重量和腐蚀率的变化规律,并提出了斯特方程的修正表达式。     

合金元素对铁素体不锈钢抗腐蚀性能的影响

通过研究Cu、Mo、Nb等合金元素对铁素体不锈钢抗腐蚀性能的影响,表明了在一定腐蚀荆条件下Cu、Mo能提高铁素体不锈钢的抗点腐蚀性能,Nb可以提高铁素体不锈钢的抗晶间腐蚀和抗大气腐蚀的性能,为开发新的铁素体不锈钢钢种提供科学依据。     

济钢X100～X120管线钢试制成功

近日．济钢X100-X120管线钢在中厚板轧机进行了首次试制，试制钢板的主要技术指标已经达到超高强度X120管线钢的要求，标志着济钢在管线钢研发生产方面取得突破性进展。     

稀土Ce对X100管线钢组织及耐腐蚀性能的影响

以X100管线钢为研究对象,在实验室条件下采用真空感应炉熔炼不同稀土Ce含量的试验钢,通过扫描电子显微镜、蔡司金相显微镜、电化学工作站以及X射线衍射仪研究了Ce对X100管线钢组织及耐腐蚀性能的影响。结果表明,Ce的加入使X100钢中MnS、Mn-Si-Al-O夹杂变性成Ce_xO_y、Mn-Si-Al-O-Ce夹杂,尺寸由4μm左右增大到10μm左右。Ce对X100试验钢显微组织具有明显的细化作用,在0～0.004 9%范围内,试验钢组织随着Ce含量的提高逐渐细化。Ce的加入能够提高试验钢的腐蚀电位,降低其腐蚀电流密度,在3.5%NaCl溶液浸泡28 d条件下,试验钢腐蚀电流密度由未添加Ce时的4.634 7 mA/cm²降低至Ce含量为0.004 9%时的3.778 4 mA/cm²,Ce含量为0.004 9%时的试验钢表现出较好的耐腐蚀性能。另外,Ce的加入能够有效提高腐蚀产物中α-FeOOH和Fe₃O₄的含量,增强对钢基体的保护作用,有利于提高试验钢的...     

X80—X100级管线钢的开发

1　前言过去几年 ,不断提出了增加管线钢材强度的要求 ,不断增高强度的同时也需要改进韧性。图 1扼要描述了管线钢材和生产工艺的开发历程。图 1　管线钢的发展历程70年代 ,TMCP控轧工艺代替了热轧和正火。通过 Nb和 V的微合金化和降低 C含量 ,TMCP工艺可以生产上至 X70级的钢板。包括TMCP工艺及紧随其后的快速冷却工艺在内的改进工艺方法于 80年代崭露头角。采用这一工艺 ,只要进一步降低碳含量 ,即能生产更高强度的材料 ,例如 X80级 ( GRS550 ) ,它有很好的野外焊接性能。厚≤ 2 5mm的 F(铁素体 ) - B(贝氏体 )组织的 X80级钢板…     

x60级管线钢应力腐蚀性能的研究

应力腐蚀是含硫油气管的主要破损形式。本文叙述了 x60钢抗硫化氢应力腐蚀的结果及夹杂物的数量、形貌对腐蚀性能的影响。     

高级别管线钢X100的试验研究

通过合理的组织、成分设计,在实验室试制成功X100管线钢.利用光学显微镜、透射电镜与背散射电子衍射技术(EBSD),研究了X100钢不同组织构成对力学性能的影响规律及其合理的控冷制度,并通过Gleeble-1500热模拟机获得了试验钢的CCT曲线.结果表明,少量AF(Acicular Ferrite)、GB(Granular Bainite)组织的出现,可使原奥氏体晶粒得到分割,抑制板条束的过分长大,使板条贝氏体束的有效晶粒尺寸得到显著细化,钢板具有最优的细化组织,塑韧性得到明显改善;冷却速度为20～25 ℃/s,终冷温度为380 ℃时,钢板可获得最佳的组织构成与最优的综合力学性能,屈服强度为775 MPa,抗拉强度为855 MPa,伸长率为16.6%,冲击功(-20℃)为218 J.     

高钢级管线钢X100的研究

利用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜等研究了两种成分的X100管线钢的力学性能、显微组织、晶粒取向及析出物。实验结果表明,采用高铌+钼组合不含硼的X100管线钢更易在高强度和良好低温韧性之间获得平衡,通过控轧控冷工艺研发出的X100管线钢具有粒状贝氏体、针状铁素体和少量下贝氏体的最优化组织,铁素体晶粒尺寸约3μm,钢中大量弥散的纳米级析出物和高密度位错也起到了良好的强化作用。     

B对X100/X120高强度管线钢连续冷却相变组织的影响

 利用热模拟技术（DIL805A热膨胀仪）和显微分析方法,对不同成分体系X100/X120高强度管线钢在连续冷却转变下的显微组织的变化规律进行了研究。研究结果表明,对于无B钢,随冷速增加,组织中依次出现多边形铁素体(PF)、粒状贝氏体(GB)、贝氏体铁素体(BF)和马氏体(M)。B元素的添加使得管线钢相变开始温度降低到500℃左右,抑制了多边形铁素体的形成,促进了贝氏体的形成。为了获得高级别管线钢X100的复相组织,无B钢的冷却速度应控制在20~30℃/s,而含B钢的冷速只需控制在5~15℃/s,简化了冷却工艺。     

Cr对改善低合金钢抗CO2腐蚀性能的影响

研究了不同Cr含量的低合金钢在模拟不同油田CO2腐蚀环境下的抗CO2腐蚀性能,并对Cr元素改善钢的抗CO2腐蚀行为及机理进行了分析.     

时效制度对1441Al-Li合金抗腐蚀性能的影响

对固溶态1441Al-Li合金板材分别进行T6时效,以及5%冷轧预变形后再进行150℃时效,即T8时效处理,通过晶间腐蚀(IGC)、剥落腐蚀(EXCO)实验、极化曲线测试及透射电镜(TEM)分析,研究时效制度对1441铝锂合金的室温抗晶间腐蚀性能、抗剥落腐蚀性能及微观组织的影响。结果表明,合金经T6或T8时效处理后,随时效时间延长,合金微观组织由欠时效的晶内析出均匀的δ′相,变为晶内析出δ′相和S′相,以及沿晶界析出平衡相δ相和S相,因此合金抗腐蚀性能顺序为欠时效峰时效过时效。与T6时效态相比,经T8时效处理后,晶内析出的δ′相和S′相的数量增加、尺寸减小、分布均匀;同时,沿晶界析出的δ相和S相数量减少,PFZ变窄,合金的抗晶间腐蚀和抗剥落腐蚀能力提高。在3.5%NaCl溶液中进行的极化曲线测试表现出相同的结果。     

烧结工艺对瓦特镍镀层抗腐蚀性能的影响

采用OLYMPUS光学金相显微镜和扫描电镜(SEM)分析了瓦特镍镀层的显微形貌;采用CHI 650E型电化学工作站测试了不同烧结工艺下瓦特镍镀层在3.5%NaCl溶液中的阳极极化曲线。结果表明:(1)镀后烧结温度越高,镀层越厚,镀层晶粒越粗大,晶界越少;(2)840℃烧结后镀层分层最明显,白亮层厚度约为3.52μm,扩散层厚度约3.35μm。920℃烧结后镀层分层减弱,白亮层厚度约为4.98μm,扩散层厚度约为1.20μm;(3)镀后烧结温度越高,镀镍层抗腐蚀性能越好,自腐蚀电位越高,由沉积态的-480mv增长至840℃和920℃烧结后的-450mv、-410mv。因此,4J29合金瓦特镍镀层经高、低温烧结后,抗腐蚀性能略有提升,满足外壳使用要求。     

稀土钇对管线钢耐蚀性和物理化学行为的影响

试验管线钢（/%:0.04~0.05C,0.20~0.24Si,1.80~1.88Mn,0.010~0.012P,0.004~0.005S,0.27~0.30Cr,0.42~0.46Ni,0.24~0.28Mo,0.20Cu,0.005V,0~0.017Y,0.0031~0.0053O）由10 kg感应炉熔炼,并轧成试棒。采用扫描电镜和能谱仪、电化学技术以及热力学计算的方法研究了稀土钇对管线钢在模拟海水溶液（3.5%NaCl）中抗腐蚀性能的影响。结果表明,稀土可以对钢中夹杂产生变质作用,将大尺寸、尖角状的Al₂O₃夹杂变质为小尺寸、球状的稀土复合夹杂,所以有利于形成连续致密的内锈层,减少钢基的点蚀源,从而提高钢的抗腐蚀性能。     

成分工艺对X65抗HIC管线钢组织性能的影响

实验室研究了合金成分及卷取工艺对X65抗HIC管线钢的显微组织、力学性能、抗HIC性能的影响规律。结果表明,添加Cu、Ni、Mo合金或降低卷取温度均有利于改善钢的强韧性及抗HIC性能。对于C-Si-Mn基础成分,在450~550℃范围内卷取时,随着卷取温度的下降,珠光体含量减少而贝氏体含量逐渐增加,力学性能变化不明显,但抗HIC性能显著提升;在同样的工艺条件下,Cu、Ni尤其是Mo合金的添加,抑制了珠光体转变,贝氏体的比例显著增加且晶粒更加细小,因此,强度、韧性及抗HIC性能均呈上升趋势。     

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。     

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。