X80管线钢在西南地区土壤中的腐蚀电化学特征

采用电化学测试、SEM及EDS微观分析等方法,对X80管线钢在西南地区水饱和土壤中的腐蚀电化学特征进行了研究。结果表明,在水饱和西南土壤中,随腐蚀时间延长,X80钢腐蚀速率缓慢增大,腐蚀速度主要受氧扩散过程控制;EIS图谱具有双容抗弧与Warburg阻抗特征,电荷传递电阻和结合层电阻随时间而减小,腐蚀产物主要为铁的氧化...     

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%。     

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.     

包钢X70管线钢大气腐蚀行为研究

包钢生产的X70管线钢在露天环境中暴露放置3年后,钢管表面腐蚀并不严重,具有类似耐候钢的腐蚀形貌特征,而国内某钢厂生产的X70管线钢在相同环境下放置相同时间后,表面腐蚀较为严重,文章通过采用周期腐蚀试验对包钢生产的X70管线钢与国内某钢厂生产的X70管线钢进行对比分析,研究包钢X70管线钢耐大气腐蚀行为规律。     

X80高级别管线钢的洁净度

针对莱芜钢铁集团120 t顶底复吹转炉(脱磷)→120 t顶底复吹转炉(脱碳)→LF→RH→CC试生产X80管线钢的生产工艺,采取示踪剂示踪、系统取样、综合分析的方法,对LF精炼前后、RH精炼前后,中间包和铸坯中总氧、氮、显微夹杂物和铸坯中大型夹杂物的变化进行了系统的研究。研究结果表明,铸坯中总氧含量平均为8×10-6,氮含量平均为58×10-6(质量分数,下同),96%的显微夹杂物的尺寸小于2μm,平均为2.50个/mm2,大型夹杂物平均为2.23 mg/10 kg。铸坯中氮含量较高,精炼过程夹杂物变性效果较差。     

X80管线钢钙处理后软吹时间对夹杂物行为的影响

探讨了钙处理后软吹40 min过程X80管线钢夹杂物的行为变化.结果表明,软吹前25min,钢中总氧含量由0.001 2％降低到0.000 8％;软吹25 min至40 min,钢中总氧含量略有回升.钢中夹杂物的数量随着软吹时间的增加而减少,软吹25 min后较大尺寸夹杂物基本去除完毕.继续增加软吹时间,有利于进一步去除钢中尺寸在1～5 μm的夹杂物.随软吹时间的延长钢水温降增大,利于CaS夹杂物的生成,对后续浇注不利.综合考虑夹杂物的去除效果和软吹过程的温降等因素,认为管线钢钙处理后软吹时间控制在20 ～25 min较为合理.     

应变速率对X70管线钢应力腐蚀行为的影响

 通过波动拉伸载荷试验（F-SSRT）,研究了不同应变速率对X70管线钢在阴极电位下近中性介质应力腐蚀开裂（SCC）行为的影响。结果表明：X70钢在特定的近中性介质中,在波动拉伸载荷和阴极电位（-850mVSCE）条件下,存在着一定的SCC敏感性。在波动拉伸载荷试验（F-SSRT）条件下,SCC裂纹的扩展机理与匀速慢拉伸试验（SSRT）时的裂纹扩展机理明显不同,SCC裂纹可以从材料表面产生的微孔处萌生并沿主应力面扩展,当应变速率处于一定范围时,SCC裂纹转变为沿45°最大剪应力面扩展。分析了氢在F-SSRT试样SCC发生发展过程中的作用和机理。     

X80管线钢的生产实践

通过铁水预处理脱硫-120 t顶底复吹转炉脱磷-120 t顶底复吹转炉（脱碳）-LF-RH-板坯连铸-冷装-1500 mm热连轧宽带成材-卷取,试生产了X80管线钢热轧宽带。试验结果表明：X80管线钢铸坯中w（T（O））为81×10^-6,w（N）为58×10^-6,w（H）〈1×10^-6;该钢的屈服强度（Rel）为600-640 MPa,抗拉强度（Rm）为720-765 MPa,伸长率（A）为28.5%-31.5%,60%试样的DWTT断口的剪切面积比（SA）为40%-60%。优化生产工艺后,钢的力学性能满足该钢种产品的要求。     

包钢X80管线钢断裂韧度评估试验

X80管线钢在外力作用条件下由于断裂韧度不足可能引起断裂事故。试验测得包钢产X80管线钢CTOD值,按照Wells提出的CTOD断裂判据对其断裂韧度的安全性进行了评估。断裂韧度测试及评估结果可供科研和生产参考。     

X80管线钢精炼过程中夹杂物行为研究

研究了国内某厂生产X80管线钢精炼过程中夹杂物的转变.BOF出钢阶段加铝脱氧,钢中夹杂物以伴有极少量MgO的Al2O3为主;LF过程采用高碱度高还原性渣精炼,钢中Al2O3夹杂物向钙铝酸盐和CaO-MgO-Al2O3复合夹杂物转变,平均成分靠近低熔点区;RH真空处理后,夹杂物中Al2O3和MgO的含量减少,CaO含量增加,夹杂物成分分布较为分散;钙处理后,钢中CaO-MgO-Al2O3复合夹杂比例明显减少,CaO与CaS比例明显增加,夹杂物平均成分已经远离低熔点区,达到了高品质管线钢的冶炼效果.     

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。     

X80管线钢冶炼关键工艺技术研究

阐述了X80管线钢生产中氧、硫、氮和夹杂物控制的关键技术环节,X80管线钢溶解氧质量分数完全可以控制在(3～5)×10-6,钢中全氧基本上以夹杂物形式存在,可以通过钙处理、软吹、真空处理及中间包流场作用上浮去除,同时做好全流程的钢水保护;造好白渣,保持极低的钢中氧是控制钢中硫的关键,LF精炼初期一次配铝到位有助于快速脱硫;管线钢增氮关键环节为钢液面裸露和连铸保护不好增氮、转炉出钢过程增氮及LF精炼过程增氮,而真空处理过程对氮有很好的去除作用.管线钢夹杂物钙处理变性时要控制合适的铝、氧、硫、钙含量,X80管线钢溶解氧质量分数为(3～5)×10-6,1 600℃和1 650℃钢中可允许硫质量分数分别为(25.8～43.0)×10-6和(21.6～36.O)×10-6.     

含钒X80级管线钢奥氏体晶粒长大行为

为了探明钒添加量对X80级管线钢奥氏体化过程的影响,通过Thermo-Calc热力学计算、奥氏体化加热处理、金相分析及理论模型推导计算,研究了含钒质量分数分别为0、0.042％、0.084％、0.130％的4种试验钢在不同奥氏体化温度下的晶粒尺寸变化规律并分析计算了含钒试验钢奥氏体晶粒长大动力学行为.结果 表明,当均热...     

厚规格X70管线钢焊接接头盐雾腐蚀行为

通过金相显微镜、扫描电镜对厚规格X70管线钢焊接接头进行中性盐雾试验(NSS试验)腐蚀产物形貌进行观察,采用EDS、XRD分别对腐蚀产物进行面扫描和物相分析。结果表明,盐雾腐蚀过程先发生点蚀,点蚀逐步发展成全面腐蚀。Cl-引起点蚀,点蚀导致裂纹的产生。腐蚀产物成分均匀,主要由铁的氧化物、氯化物和氢氧化物组成。腐蚀速率随着腐蚀时间的延长变缓慢,腐蚀过程中Cl-易穿过外层疏松的腐蚀产物与基体发生反应,而最内层致密的腐蚀产物膜对腐蚀介质的进一步扩散起到阻挡作用,减缓了反应速率提高了耐蚀性。     

X80管线钢高温氧化膜的生长机理

观察并研究了X80钢在800～1 200℃下氧化1 mmin的氧化膜以及氧化圆点的形成规律.结果表明:X80管线钢在1 050℃以下具有良好的抗氧化特性,从1 050℃开始整个氧化膜层明显增厚,抗氧化能力下降;在1 000℃以下氧化膜内侧区域存在明显的Si、Cr富集带,温度升高到1 050℃,基体界面开始出现氧化圆点,同时内侧元素富集氧化膜的完整性遭到破坏,此种现象主要与Cr2O2进一步氧化形成CrO3有关.通过热力学和动力学分析发现,低于1 000℃.Si、Cr的氧化物稳定性高,自扩散系数小,利于形成界面处稳定的氧化膜.同时发现,1 050℃属于X80钢氧化质点形成的临界温度,低于此温度主要形成致密的界面氧化膜,它起到明显的抗氧化作用.     

Q235钢和X70管线钢在北美山地灰钙土中的短期腐蚀行为

通过腐蚀失重速率试验、腐蚀形貌特征的扫描电镜观察和X射线衍射分析以及土壤理化性质分析等手段研究了国产Q235钢和X70管线钢在加拿大中南部的山地灰钙土中实地埋样试验一年后的短期腐蚀行为特征.结果发现Q235钢和X70钢的平均腐蚀速率和最大点蚀深度均比较接近,但Q235钢点蚀密度明显高于X70钢;两种钢的腐蚀产物成分类似,均为FeOOH、Fe₃O₄和Fe₂O₃的复杂混合物,腐蚀产物层不致密,存在明显的裂纹;两种钢表层土壤中均发现较多的硫酸盐还原菌、硫化菌和异养菌,这些菌群的共同作用能够加速腐蚀产物层下局部腐蚀的发生.     

Simulation study on heat-affected zone of high-strain X80 pipeline steel

The microstructure evolution and impact-toughness variation of heat-affected zone(HAZ)in X80 highstrain pipeline steel were investigated via a welding thermal-simulation technique,Charpy impact tests,and scanning electron microscopy observations under different welding heat inputs and peak temperatures.The results indicate that when heat input was between 17 and 25kJ·cm~(-1),the coarse-grained heat-affected zone showed improved impact toughness.When the heat input was increased further,the martensite-austenite(M-A)islands transformed from fine lath into a massive block.Therefore,impact toughness was substantially reduced.When the heat input was 20kJ·cm~(-1) and the peak temperature of the first thermal cycle was between 900 and 1300°C,a higher impact toughness was obtained.When heat input was 20kJ·cm~(-1) and the peak temperature of the first thermal cycle was 1300°C,the impact toughness value at the second peak temperature of 900°C was higher than that at the second peak temperature of 800°C because of grain refining and uniformly dispersed M-A constituents in the matrix of bainite.     

Evolution of MnS inclusions in Ti-bearing X80 pipeline steel

Studies show that manganese sulfide(MnS)inclusions in pipeline steel affect the lateral performance of steel in its rolling deformation,as well as the hydrogen-induced cracking and sulfide stress corrosion cracking resistance performance.To inhibit the precipitation of MnS and its effect on pipeline steel,a quenching experiment and a diffusion couple experiment,which investigated the evolution of MnS inclusions in Ti-bearing X80 pipeline steel,were conducted.The experimental results show that the transformation of the MnS inclusions during solidification is as follows:MnS→titanium sulfide(TiS)→Ti_4C_2S_2.The transition temperatures of MnS to TiS and TiS to Ti_4C_2S_2 are 1 673 and 1 273 K,respectively,and the overall size of the sulfide decreased as well.Thermodynamic calculation results confirm that the transition temperatures of MnS to TiS and TiS to Ti_4C_2S_2 are 1 623 and 1 203 K,respectively.When the sulfur content in the X80 pipeline steel is 0.001 5%,all the sulfur in the steel can be converted into Ti_4C_2S_2 with a titanium content of more than 0.02%.     

交流杂散电流对剥离涂层下X80钢腐蚀行为研究

交流杂散电流严重威胁埋地管道的腐蚀,尤其是管道涂层出现破损时交流杂散电流的影响更为严重和复杂.为此,采用电化学方法、阵列电极技术(WBE)、扫描电镜(SEM)以及X射线能谱分析(EDS)等研究了不同交流杂散电流密度对剥离涂层下X80管线钢腐蚀行为的影响.结果表明:交流杂散电流对X80钢在土壤模拟溶液中的腐蚀起促进作用,...