热轧带钢在常规层流冷却中温度不均匀性的有限元分析

采用MARC有限元软件,对不同宽度和厚度的普碳钢Q235和管线钢X70的热轧带钢在常规层流冷却中的温度场进行了计算和分析.结果表明:常规层流冷却加剧带钢在宽度和厚度方向的冷却不均匀性.冷却过程中12mm厚X70管线钢带钢的上、下表面温差达到30℃,会使带钢产生冷却翘曲.上集管的流量均匀分布设计和下集管固定流量设计是常规...     

稀土对X70管线钢腐蚀行为的影响

试验用X70管线钢(/%:0.12C、0.20Si、1.60Mn、0.005P、0.005S、0.10V、0.10Nb、0～0.15RE)用10kg真空感应炉冶炼。采用电化学和失重分析法研究了微量稀土对X70管线钢在0.1 mol/L Na₂SO₄水溶液中的腐蚀行为。试验结果表明,微量稀土可降低管线钢腐蚀电流i_corr,改善腐蚀形貌。随着稀土加入量的增加,腐蚀电流减小,当钢中的RE含量由0增加至0.10%时腐蚀速率由7.43μg/(cm².day)降至0.29μg/(cm².day)。稀土的最适宜加入量是0.10%。     

304不锈钢在模拟压水堆一回路水中高温电化学腐蚀行为

通过模拟压水堆一回路水环境,研究了氯离子浓度和溶解氧对304不锈钢高温电化学腐蚀行为的影响.动电位极化曲线结果表明,氯离子浓度主要影响高电位下的二次钝化效应,低电位下影响效果不明显,结合X射线光电子能谱对氧化膜元素成分的分析发现二次钝化效应与氧化膜中Fe/Cr元素含量比密切相关.电化学阻抗谱和扫描电镜结果表明,随着氯离子浓度增加,氧化膜阻抗逐渐降低,表面外层氧化物颗粒和间隙逐渐增大,耐腐蚀性能降低.随着溶解氧含量的升高,304自腐蚀电位逐渐升高,钝化电流密度降低,钝化区间缩小,表面氧化膜阻抗逐渐增加.     

铜电解液中锑氧化还原规律及其价态转化途径

以含H2SO4、As、Sb、Bi的酸性溶液为研究体系,采用化学分析及电化学测试,研究了电解液中锑的氧化还原规律及价态转化途径。实验表明,在铜电解液中,溶解的氧气在一定温度下将Sb(III)氧化,其中砷可显著促进Sb(III)的氧化。通过向电解液中加入适量双氧水可实现电解液中锑的氧化,促进砷锑铋的共沉淀反应。电化学测试表明,加入Sb(III)后,阴极过程在-0.13 V出现还原峰,阳极过程在0.03 V出现氧化峰,随着三价锑浓度增加,阳极过程氧化峰电流先增大再减小。加入Sb(V)后,阴极过程在-0.1 V出现还原峰,阳极过程在0.05 V出现氧化峰,随着五价锑浓度的增加,阳极过程峰电流逐渐增大。采用H2O2氧化方法调节电解液中nSb(III)/nSb(V)至1∶4附近,Sb、Bi在一定条件下脱除率分别达到68.2%和83.7%。     

南海环境中应力载荷作用下X100管线钢腐蚀行为

对现场采集的南海海泥样品进行理化性质分析,以此为依据配置海泥模拟溶液,并加入海泥样品中分离纯化得到的硫酸盐还原菌(SRB);采用电化学-拉伸组合实验装置,分别测试不同应力载荷下X100管线钢腐蚀行为,并通过金相显微镜对极化测试后腐蚀形貌进行分析。研究结果表明:X100管线钢腐蚀机制为阳极溶解机制。在应力为0～8000 N的范围内,腐蚀电流密度随应力的增加而逐步增大,当应力为8000 N时,腐蚀电流密度达到最大值18.13μA/cm~2;而极化电阻随应力的增加而逐渐降低,说明X100管线钢腐蚀速率随应力增大而增大。同时,在拉力最大值时,X100管线钢表面点蚀坑面积和数量均达到最大值。由应力作用形成的金属材料表面露头的位错促使腐蚀坑的形成,且点蚀坑的数量及密度随着拉力的增大而增加。模拟溶液中SRB代谢产物与Fe~(2+)离子结合,破坏了金属表面腐蚀产物膜并加速了阳极溶解。     

南钢超快冷工艺技术生产X70管线钢的组织性能研究

通过扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射系统(EBSD)和透射电子显微镜(TEM)等方法,针对基于超快速冷却技术(UFC)、减量化成分及工艺设计生产的X70管线钢进行组织和性能分析研究,结果表明:试制X70管线钢的组织为典型针状铁素体,组织尺寸细小均匀,交错排列,达到了细晶强化和韧化的效果;强度、塑性、冲击韧性和厚度方向组织均匀性均好于应用传统层流冷却工艺获得的各项性能;屈服强度、抗拉强度、延伸率和冲击值等各项性能都符合质量标准,且性能稳定。以超快速冷却技术为核心的新一代TMCP工艺具有良好的应用前景。     

X70QS无缝管线钢管连续冷却转变规律的研究

介绍了衡阳华菱钢管有限公司利用Gleeble 1500热模拟试验机研究X70QS无缝管线钢管在不同冷却条件下组织及显微硬度的变化规律,绘制了试验条件下X70QS无缝管线钢管的CCT曲线。试验结果表明,随着冷却速度的提高,X70QS无缝管线钢的微观组织由多边形铁素体(PF)逐渐向针状铁素体(AF)转变。实验室条件下,X70QS无缝管线钢以40~60℃/s冷却后能得到以细小均匀的针状铁素体为主的理想组织,并且针状铁素体晶粒内弥散分布一定数量的细小M/A岛状组织。这种AF+M/A的混合组织结构能有效地提高材料的强度和韧性。     

高钢级管线钢的组织特征和强韧性

背散射(EBSD)和扫描(SEM)电子显微镜及力学性能试验表明,微合金化X70、X80和X100管线钢的组织由针状铁素体、粒状贝氏体和少量下贝氏体组成;随钢的有效晶粒尺寸降低、贝氏体含量增加以及组织均匀性提高,高钢级管线钢的强韧性明显增加。     

温度对X80管线钢及其焊缝腐蚀行为的影响

利用动电位极化和交流阻抗技术研究了温度因素对X80管线钢及其焊缝在库尔勒土壤模拟溶液中电化学腐蚀行为的影响。结果表明:随着温度的升高,试样腐蚀电流密度呈现先增大后减小的趋势,而且增大的幅度逐渐缩小。当温度为80℃时,电荷转移电阻Rt出现极小值,此时试样腐蚀现象最严重。当温度为90℃时,电极腐蚀反应受到抑制,金属腐蚀速率明显减小;相同温度下,X80管线钢焊缝的腐蚀程度高于母材,焊缝耐腐蚀性能较差。     

X70管线钢表面点蚀成因及机理分析

文章分析了X70钢板的点蚀成因并提出了控制措施,试验表明,X70钢的氧化皮均呈现分层情况,氧化皮内有较多裂纹,结构疏松、不致密,导致层流冷却水中的盐分在X70钢氧化皮中残留,使得X70钢氧化皮内的盐分较高,是导致其在存储过程中发生点蚀的主要原因。磷酸根作为一种缓蚀性阴离子,能够提高材料的自腐蚀电位,并与其他离子相互作用,改善氧化皮的保护性能,但含氧酸根本身就能引起点蚀,所以往层流冷却水中添加PO43-的方法需谨慎。     

轧制工艺对X70耐酸管线钢抗HIC和力学性能的影响

研究了终轧温度和在线冷却方式对X70级耐酸管线钢力学性能和抗HIC性能的影响。结果显示:层流冷却相对于在线空冷,钢板的强韧性有明显提高,两种工艺下钢板的硬度指标相当;在相同冷却工艺下,提高终轧温度有利于屈服强度和抗拉强度的提高;抗HIC性能只与铸坯质量有关,与轧制工艺、组织状态、晶粒度大小无关。根据研究的结果进行了X70级别耐酸管线钢的工业试制,所得X70管线钢在强韧性满足标准要求的前提下,保持了良好的抗HIC性能。     

含水量对X70钢在大港滨海盐渍土壤中腐蚀行为的影响

采用极化曲线、电化学交流阻抗等技术对X70钢在含水量20%~34%(质量分数)的大港滨海盐渍土中的腐蚀行为进行研究.结果表明:土壤含水量对X70钢腐蚀行为影响显著;水质量分数为25%时X70钢发生局部腐蚀,水质量分数高于30%时发生均匀腐蚀;随着土壤中含水量的增加,腐蚀电流密度先增后减,在水质量分数为25%时腐蚀速率达到最大;含水量较低时,X70钢在大港滨海盐渍土中腐蚀的电化学阻抗谱会出现低频感抗弧,随着含水量的增加,低频感抗弧消失,表现为单一的容抗弧.     

Effect of Environmental Factors on Electrochemical Behavior of X70 Pipeline Steel in Simulated Soil Solution

Potentiodynamic polarization measurement was used to investigate the effects of temperature, dissolved ox-ygen concentration and pH on the electrochemical behavior of X70 pipeline steel in simulated solution according to the orthogonal testing method. The results showed that temperature, dissolved oxygen concentration and pH had great influence on corrosion current density (icorr)of X70 steel. Corrosion current density of X70 steel was most influenced by dissolved oxygen concentration in simulated solution. The corrosion degree of X70 steel was the least under the environment of low temperature, deficient oxygen and weak acid.     

Effect of Environmental Factors on Electrochemical Behavior of X70 Pipeline Steel in Simulated Solution

 Potentiodynamic polarization measurement was used to investigate effects of temperature, dissolved oxygen concentration and pH on the electrochemical behavior of X70 pipeline steel in simulated solution according to the orthogonal testing method. The results showed that temperature, dissolved oxygen concentration and pH had great influence on corrosion current density (icorr) of X70 steel. Corrosion current density of X70 steel was most influenced by dissolved oxygen concentration in simulated solution. The corrosion degree of X70 steel was least under the environment of low temperature, deficit oxygen and weak acid.     

溶解氧对X80管线钢腐蚀行为的影响及其机制

通过交流阻抗技术、动电位极化技术以及X射线衍射仪,研究了溶解氧含量对X80管线钢在库尔勒土壤模拟溶液中电化学行为的影响。结果表明:随着溶解氧含量的不断降低,腐蚀电流密度明显减小,金属腐蚀速率显著下降。这是因为溶解氧含量的不同会导致试样腐蚀产物差异,从而造成了试样在库尔勒土壤模拟溶液中腐蚀速率的变化。当溶解氧含量降到0.35mg/L时,金属电极表面生成了一层以FeCO3为主的腐蚀产物膜,FeCO3明显抑制了腐蚀反应的进行,产物膜对X80钢起到保护作用,此时试样腐蚀现象最不明显。     

热轧带钢的冷却参数与翘曲关系

针对卷取温度为500℃的12 mm厚X70管线钢热轧带钢,利用MARC有限元软件建立层流冷却过程中的热-力-相变耦合的数学模型,计算两种下上冷却水比时层流冷却过程中温度场、应力、应变、相变体积分数和翘曲度随时间的变化.结果表明:1.25水比的冷却过程中,厚度方向上各面的冷却速度不一致,导致水冷前期带钢上下表面应变不同,带钢会产生向上的翘曲,冷却过程中边部最大的翘曲量达到21.84 mm;水冷后期带钢板形会逐渐恢复平直,但由于水冷过程中发生塑性变形,终冷时厚度方向上贝氏体含量的差异,卷取时带钢边部依然有-9 mm的翘曲量.上下表面的不均匀冷却是引起翘曲的根本原因.在保证X70管线钢性能条件下,采用1.58的下上水比工艺,卷取时边部翘曲量仅为-0.58 mm,合适的下上水比能大幅度减小层流冷却过程中带钢的横向翘曲.     

温度和硫酸盐还原菌（SRB）协同作用下X80钢的腐蚀行为

摘要：通过利用线性极化曲线,交流阻抗技术（EIS）,并结合使用扫描电子显微镜观察研究了不同温度下SRB对X80管线钢在大港土壤模拟溶液中的腐蚀行为的影响,实验结果表明：SRB会加剧X80管线钢在大港土壤溶液中的腐蚀,当SRB活性受不同温度影响时,其对X80管线钢腐蚀行为产生不同影响。当外界环境温度为30℃时,SRB活性较强,生物膜中细胞密度高,其致密性增加,加速了金属的电化学腐蚀速率。当外界环境温度为50℃时,SRB的活性较低,在金属表面形成的生物膜致密性较差,此时在含SRB模拟溶液与无菌模拟溶液中,X80管线钢所呈现出的电化学腐蚀速率基本一致,且小于30℃时含SRB模拟溶液中的腐蚀速率。     

迁钢2160mm超快冷工艺下X70管线钢减量化工艺研究及应用

针对14.2 mm X70管线钢,采用超快冷工艺方法,研究了节约型成分设计条件下,轧后冷却制度对14.2 mm X70管线钢显微组织及力学性能的影响。研究表明,在降低Nb 20%~30%情况下,利用轧后超快冷能够获得理想的X70显微组织及力学性能,并获得了14.2 mm X70合理的减量化轧制工艺。工业化大批量生产实践表明,超快冷下减量化14.2 mm X70管线钢力学性能良好稳定,很好地满足了生产需求。     

卷取温度对热轧X70管线钢层流冷却过程残余应力的影响

通过热膨胀仪和Gleeble3500热模拟试验机检测X70钢的膨胀系数、高温屈服强度和弹性模量,采用Marc有限元软件计算了热轧带钢在层流冷却中卷取温度分别为500、550和600℃时的温度场、相变体积分数、残余应力随时间的变化.结果表明:层流冷却过程中,在水冷前期带钢边部的应力超过了该温度下钢板的屈服强度,带钢板形会向着边浪发展;水冷结束时,边部应力值再次超过屈服强度并发生了塑性变形,带钢板形会向着中浪发展.在保证X70管线钢性能的条件下,降低卷取温度有利于钢板贝氏体相变的完成和层流冷却阶段残余应力的降低.