钒微合金化N80级无缝管成分和工艺优化的模拟研究

利用Gleeble模拟技术研究了不同N含量和热加工工艺对N80无缝管(33Mn2V成分)的影响.结果显示,在各种工艺条件下,N含量从0.005%增加至0.014%或0.021%,在保持钢的强度提高的同时,钢的韧性也显著增加.进一步研究表明,当降低再加热温度时,钢的强度略微损失,韧性提高;而钢的中间停冷温度从450℃提高至700℃,工艺从在线常化变化为非在线常化,则使钢的强度有较大提高的同时韧性明显降低.无缝管的上述力学性能变化和V在钢中的溶解和析出行为以及相应的显微组织变化有直接关系.N含量的增加则优化了V(CN)的析出行为.     

厚壁无缝管轧制工艺研究

文章介绍了采用了一次穿孔和两次穿孔技术生产厚壁无缝钢管的试制工艺过程,并对所生产的五个系列产品进行了检测,结果表明产品的尺寸精度、表面质量和力学性能均满足相关标准及用户的要求,具备批量生产能力.     

无缝钢管张力减径有限元模拟的摩擦模型及其应用

采用在轧辊和钢管之间附加一层动态接触摩擦单元的方法,建立了钢管张力减径过程有限元模拟的摩擦模型.通过判断摩擦单元与轧辊的接触或脱离情况(不必确定摩擦力的大小和方向),利用其剪切变形来模拟轧辊与钢管接触表面的摩擦作用,实现了钢管产品张力减径过程的快速准确预报.     

Comprehensive Control on Microstructures and Properties of Medium Carbon V-N Microalloyed Steel Seamless Oil-Well Tubes of Hot-Rolling Non-Quenched/Tempered

The relationship between microstructures and mechanical properties of a medium carbon V-N microalloyed steel used for N80 seamless oil-well tubes of hot rolling non-quenched/tempered (non-Q and T) was investigated.The results have shown that volume percentages of upper bainite,modified bainite and ferrite have a decisive influence on impact energies of steel tubes.When the total volume percentage of bainite is larger than 5%,the impact energy of tubes can not satisfy with the industrial criteria.Moreover,if the total volume percentage of bainite is smaller than 5%,then the impact energy of steel tubes enhances with volume percentage of ferrite increasing.The final microstructures have closely relation with tube billet quality,controlled cooling temperature after tube rolling and cooling method after stretch-reduction-diameter.High quality of medium carbon V-N microalloyed steel for non-Q and T oil-well tubes can be produced through comprehensive control of microstructures and mechanical properties in sub-procedures,especially for tube billet quality and controlled cooling parameters.     

鞍钢无缝钢管生产专业化,集中化的探讨

本文论述了国内外无缝钢管生产技术发展历程、趋势和的牢来新开发的各式轧管机的概况。无缝钢管生产的特点是工序复杂、多品种、多规格、小批量、对原材料质量要求较高。因而近一般钢材品种组织生产，则难以提高质量、扩大品种、降低成本、增强竞争力，进而获得好的经济效益的目标。无缝钢管生产的技术特点决定了实行专业化、集中化的必然发展趋势。对鞍钢无缝钢管生产专业化、集中化进行了探讨，并提出了几点设想。     

无缝钢管热轧后控冷工艺的组织性能数值模拟

 为了实现无缝钢管生产工艺流程中定(减)径之后矫直之前的控制冷却,采用数值模拟方法研究了20号钢管轧后冷却过程的组织力学性能变化规律。首先采用试验方法测定钢探头在不同冷却介质条件下的温度变化曲线,根据反传热法基本原理计算得出钢探头冷却过程中表面换热系数与工件温度的关系。然后,采用有限差分法建立了钢管冷却过程中的温度场、组织相变及力能性能预测系统,分析了不同冷却工艺条件下钢管的组织状态与力学性能。最后,进行钢管空冷过程的试验分析,测定了不同时刻的温度数据和冷态钢管的力学性能,其计算结果与实测数据吻合良好。该研究结果可为实现无缝钢管控制冷却提供基础性数据。     

我国无缝钢管业高速发展后的市场形势

简要介绍了高速发展后我国无缝钢管业的现状,结合其自身的发展规律和近期国际、国内的经济运行状况,分析了当前的市场形势。供大于求的买方市场在短时间内难以扭转;紧跟市场脉搏,提高行业集中度,培育企业自主创新能力,实行差异化竞争战略,满足用户增值需求,确立品牌优势,是无缝钢管业实现可持续发展的必然选择。     

无缝管管头切割机设计

为了解决无缝钢管管头切割的问题，设计、研制了管头切割机。详细地介绍了设计方案、传动装置及结构设计。该切割机投入使用后使用效果良好，减轻了工人的劳动强度，减少了损耗，达到降耗增效的目的。     

世界热轧无缝钢管轧机的发展

介绍了世界热轧无缝钢管生产技术装备的发展,并对各种机型进行了评述,从发展的角度,简要分析了世界无缝钢管生产技术装备未来发展趋势。     

GCr15高温塑性对无缝钢管生产工艺影响研究

文章针对GCr15钢高温塑性进行了试验研究,在不同的穿孔温度下对GCr15无缝钢管的内表面质量进行对比分析。试验结果表明:GCr15钢在温度850~1200℃具有良好的塑性,钢管内表面产生内折的主要原因是管坯穿孔温度超出高温塑性区域,穿孔温度控制在1200℃以内,可降低钢管内表面产生内折缺陷。     

定径和冷却工艺参数对40Mn2V钢N80-1套管组织和力学性能的影响

通过热模拟试验,系统分析了定径温度(820~920℃)、应变量(0.18~0.24)和冷却速率(0.2~2.1℃/s)对N80-1无缝套管(Φ139.70~339.72 mm×6.20~22.22 mm)用钢40Mn2V(/%:0.41C、0.22Si、1.65Mn、0.014P、0.005S、0.15V、0.021 Ti、0.008 0N)组织、拉伸强度和冲击功的影响,并建立了数学模型。结果表明,在给定的定径变形温度下,当冷却速率超过某一临界值时,则发生贝氏体转变对低冲击韧性极为不利。40Mn2V钢适合于钢管冷却速率不超过1.1℃/s的钢管规格,当冷却速率低于0.6℃/s时,合适的定径温度为695~870℃,当冷却速率在0.6~1.1℃/s时,定径温度为695~820℃。     

33Mn2V油井管张力减径过程的三维热力耦合有限元模拟

利用MARC/AutoForge3.1元件,使用三维弹塑性热力耦合有限元方法模拟采用新型油井管用钢33Mn2V热轧制管的双道次张力减径过程,并直观地显示了三维管件材料内部和表面不同方位的金属流动、应力、应变和温度演化情况.模拟结果表明:不论是工件表面还是内部,在张力减径过程中金属流动、应变、应力和温度分布都是不均匀的;分析成品管显微组织时应当考虑这些因素.     

Effect of Isothermal Bainite Treatment on Microstructure and Mechanical Properties of Low‐Carbon TRIP Seamless Steel Tube

In this work, a low‐carbon transformation‐induced‐plasticity (TRIP) seamless steel tube (Fe–0.15C–1.34Si–1.45Mn–0.029Nb–0.024Ti, in wt%), having potential in application of hydroforming process, has been successfully manufactured by using piercing, cold‐drawing, and two‐stage heat‐treatment process. The optimal heat‐treatment conditions, inter‐critical annealing (IA), and isothermal bainite treatment (IBT) were firstly obtained to maximize the volume fraction and stability of the retained austenite (RA). The effects of temperature and holding time IBT on the microstructures of the TRIP steel tube were studied via optical microscopy (OM), scanning microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), and X‐ray diffractometer (XRD). The mechanical properties in the axial direction and hydroformability were also evaluated by conventional tensile test and flaring test, respectively. Two‐stage heat‐treatment was finally performed to achieve the required mechanical properties for the hydroformed tube. The results shows that the RA volume fraction increased at first and then decreased with the increase of IBT holding time and IBT temperature for a particular set of IA temperature and IA holding time. It was also demonstrated that high tensile strength of 618 MPa, total elongation of 35.5%, n‐value of 0.23, and better hydroformability could be successfully produced in this TRIP steel tube at IA temperature of 800°C, holding for 10 min, and IBT of 410°C for 4 min holding time.     

非调质N80级油井管的发展

文章介绍了非调质N80级油井管钢的化学成分的设计原则,以及国内主要生产企业和研究院所在工艺控制方面的研究结果,表明微合金钢的开发应用工作在实践中日趋成熟。     

转炉加LF精炼生产优质碳素管坯钢

介绍了应用转炉加LF精炼生产合格的优质碳素管坯钢的情况.转炉管坯钢的纯净度同Q235A普碳钢相比显著提高,接近电炉管坯钢的水平.但要进一步提高转炉管坯钢的质量,还需提高转炉出钢过程的挡渣效果,保证足够的LF精炼处理时间.现研制的优质碳素管坯钢可满足用户的使用要求.     

ARE轧管机组轧制N80-1钢管的控轧工艺开发

采用成分满足API 5CT要求的Φ178 mm规格管坯,对管坯加热和定径成型工序进行过程控制,在ARE轧管机组上通过控制轧制代替正火工艺开发生产了N80-1钢管产品。检测表明,产品组织为均匀细小的铁素体和珠光体,晶粒度8级以上;抗拉强度781~819 MPa,屈服强度615~660 MPa,伸长率26%~29%;壁厚方向的硬度极差24.5 HV,周向18 HB,纵向23 HB,计算过程能力指数为1.638;钢管整体性能均匀,过程能力充足。     

无缝钢管连轧过程数值模拟及参数优化

针对目前MPM限动芯棒机组连轧过程由于轧制负荷和轧辊速度不匹配容易引起的轧机效率低、钢管金属堆积、拉裂、拉凹等问题,采用相对等负荷的设计方法建立数值模拟方案,研究关键的可调参数（辊缝值和轧制速度）对连轧力及金属堆拉的影响。研究结果表明：适当增大受轧制力过大的轧辊辊缝值,可以减少其轧制力,反之,可以增大轧制力,调整产生堆拉现象的对应轧辊的轧制速度,解决金属堆拉的问题。通过现场试验数据验证了有限元模型的正确性。根据优化后获得的参数,建立模型并对轧制力进行了模拟分析比较。     

内螺纹铜管拉拔成形法与焊接法工艺和技术比较

介绍了内螺纹铜管拉拔成形法与焊接法两种生产工艺，并对其技术优劣进行了对比，提出了内螺纹铜管生产和技术的发展方向。     

轧制Q值对小口径TA2管材组织和性能的影响

通过改变钛管材冷轧过程中的工艺参数,研究了不同相对减壁量与相对减径量的比值(Q值)对小口径TA2管材组织和性能的影响。结果表明:轧制Q值对管材组织性能影响较大,通过合理控制成品管材的轧制Q值可获得组织性能良好的TA2管材;对于6 mm×1 mmTA2管材,Q值控制在1.65,变形率ε取53.3%时,可获得最佳的强塑性匹配。Q值影响冷加工过程中晶粒的破碎程度、均匀度及织构分布,因此可通过调整Q值的大小来控制管材的组织、织构,进而得到与之相匹配的良好的力学性能。