低成本海洋平台用钢E420的研制与开发

作为1种低成本生产E420级别海洋平台用钢的工艺路线,采用添加少量微合金元素的成分设计,利用超快冷技术,有效控制冷却过程以改善钢材的微观组织。采用以上工艺试制的50mm海洋平台钢板,获得了良好的综合力学性能,屈服强度大于445MPa,抗拉强度大于578MPa,-40℃冲击功大于200J。     

海洋平台用钢

1　前言　海洋周围储存着丰富的石油与天然气 ,早在2 0世纪 70年代英国与挪威就在北海地区开发油气田 ,随着人类对海洋的不断开发 ,大型海洋采油平台得到了迅速发展。海洋平台具有工作条件荷刻 ,安全可靠性要求严格 ,使用寿命长 ,维护保养困难等特点 ,对钢的性能和冶金质量提出了很高的要求。2　海洋平台用钢我国目前尚无专用的海洋平台用钢标准 ,所用平台钢大多采用美国海洋结构用钢 API规范 ,或由船用钢、压力容器用钢等移植而来 ,且要满足我国海上固定 (移动 )平台入级与建造规范的要求。 1 986年 ,舞钢与钢铁研究总院等单位合作成功开…     

海洋平台用钢EH40-Z35的开发

通过向钢中添加Nb、V、Ti等微合金元素和采用TMCP工艺,开发出符合ABS、CCS、DNV等九国船级社认证规范的海洋平台用钢EH40-Z35。产品具有良好的抗层状撕裂性、低冷裂纹敏感性以及良好的焊接性能和低温韧性。     

高强度海洋平台用钢国内外标准概述

对深海及浮动海洋平台所需屈服强度在410-690MPa别的海洋平台用钢的国内外标准情况进行了分析对比,并对国内开发情况进行探讨分析,为国内相关标准的制定提供参考。     

特厚高强海洋平台用钢的试制和性能研究

采用转炉炼钢、LF+VD复合精炼、板坯连铸、控轧控冷和热处理等工艺技术,成功开发出特厚高强度高韧性的EH36Z35(钢板厚度80 mm)。试生产结果表明:EH36Z35的内部质量和各项综合性能指标均达到了用户的要求。其中探伤合格率达到了100%,常规拉伸和Z向拉伸性能合格率分别为100%和99.2%。在-40℃条件下,厚度1/4位置和厚度1/2位置冲击性能合格率分别达到98.8%和97.6%。     

热处理工艺对F550海洋平台用钢组织与性能的影响

通过对不同淬火、回火工艺处理后的F550海洋平台用钢的力学性能、断口形貌、微观组织等进行分析,探讨了淬火、回火工艺参数对钢板性能及组织的影响。结果表明,淬火温度越高,组织晶粒越细小;随回火温度的升高,组织粗化,位错密度减少,钢板强度降低,塑性和韧性提高。16mm厚F550钢板最佳调质工艺为:880℃×120min淬火,630℃×220min回火。调质处理后钢板组织为粒状贝氏体+少量板条铁素体,屈服强度580MPa,抗拉强度660MPa,断后伸长率23%,-60℃冲击功稳定在210J以上。     

460MPa级海洋平台用钢的高温塑性研究

通过Gleeble-1500D热模拟机来进行EQ47(460 MPa)钢的高温塑性研究,以1×10-3/s的变形速率,在600~1 350℃的温度区间内以每50℃取一间隔做一组高温塑性试验.结果表明:在907~1 270℃之间,断面收缩率均高于60%,钢的高温塑性良好,温度高于1 270℃时,断面收缩率急剧下降,第Ⅲ脆性区在667~907℃之间,在此温度区间内存在明显的塑性低谷,断面收缩率最低值为29.44%.     

E36级海洋平台用钢的试制

介绍了韶钢E36级海洋平台用钢产品试制的情况.通过合理的铌、钛、镍微合金化的成分设计,结合洁净钢的冶炼、合理的轧制冷却工艺、正火热处理工艺,成功轧制了60 mm E36-Z35海洋平台用钢板.该钢板从表面至心部组织均匀,晶粒度达到了9.5级,强韧性、厚度方向性能满足船规要求.研究结果表明:韶钢成功试制了以正火状态交货的...     

海洋平台用钢的研发生产现状与发展趋势

介绍了国内外海洋平台用钢发展现状,总结出海洋平台用钢生产的主要特点,对传统海洋平台用钢的成分、工艺、组织、性能特征及其局限性进行了分析,提出了开发"Mn/C"合金化新型高强韧海洋平台用钢的发展思路,对海洋平台用钢今后的发展趋势加以展望。鉴于我国高级别海洋工程用钢与国外相比仍存在一定的差距,关键产品还依赖于进口,今后应重点研制屈服强度为690 MPa级的海洋平台用高强韧钢。     

EH36大线能量用钢焊接接头组织与性能研究

为了研究EH36海洋平台用钢焊接工艺,对100 mm厚的EH36海洋平台大线能量用钢进行了大线能量埋弧焊焊接试验。焊后对焊接接头进行了综合性能测试和微观组织分析。结果表明,焊缝表面及中心部位组织由大量针状铁素体、少量先共析铁素体和少量M-A组元组成,焊缝接头具有良好的韧性。接头硬度测试表明,EH36大线能量用钢在100 k J/cm热输入条件下,焊缝及热影响区具备较好的硬度,满足热输入条件下焊接施工条件。     

轧制工艺对微合金钢 EH420 变形奥氏体中碳氮化物析出的影响

采用电子显微分析和物理化学相定量分析技术,研究了在900～1 000℃变形量40％-60％轧制后Nb-V-Ti-B和Nb-V-Ti微合金化钢EH420中碳氮析出物的大小、数量和形貌。试验结果表明,900℃轧制时,钢中析出碳氮化物数量较1 000℃轧制时多;变形量由40％增至60％时,析出碳氮化物数量增加,平均尺寸减小;Ti、Nb碳氮化物在整个轧制过程均有析出,V的碳氮化物只存在较低温度变形时析出。     

海洋平台用100mm厚EH36-Z35钢板的开发

介绍了海洋平台用100 mm厚EH36-Z35钢板生产工艺和技术的主要难点。通过理论分析确定了钢板的成分体系。采用两阶段轧制工艺,粗轧阶段加大道次压下量,精轧阶段终轧温度控制在再结晶温度以下。轧后进行弱水冷,抑制晶粒长大。利用正火热处理进一步促进晶粒的细化和均匀化,并消除钢板表面因水冷产生的脆硬组织。检验证明,试制钢板的表面和心部组织均为细小、均匀的铁素体+珠光体,碳当量Ceq=0.42%,冷裂纹敏感系数Pcm=0.22%,钢板厚度1/4处及心部力学性能都达到船级社标准和中海油(CNOOC)的采购要求,并有较大富裕量。经过热输入量50 kJ/cm焊接后,焊接接头具有良好的强度性能,焊接热影响区(HAZ)的冲击功较高。     

轻钢结构厂房设计的探讨

探讨了轻钢结构工业厂房建筑设计方面及结构设计方面中的耐火等级、防火分区、防火墙、荷载取值、屋脊垂度控制、钢柱换混凝土柱等问题。     

445M铁素体不锈钢缝隙腐蚀性能的研究

研究了445M铁素体不锈钢(%:0.004～0.005C、22.24～22.29Cr、1.10～1.65Mo、0.015～0.016P、0.003～0.004S、0.012～0.016N、0.22～0.38Ti)和316L奥氏体不锈钢(%:0.022C、16.80Cr、10.19Ni、2.02Mo、0.025P、0.001S、0.046N)在40～60℃氯离子浓度(250～5 000)×10^-6的氯化钠溶液的缝隙腐蚀性能。结果表明,445M铁素体不锈钢的耐缝隙腐蚀性能优于316L奥氏体不锈钢;当445M钢中的Mo含量由1.10%提高至1.65%时,钢的耐缝隙腐蚀性能明显提高,表明点蚀当量Cr+3.3Mo是衡量不锈钢耐点蚀和耐缝隙腐蚀的重要指标。     

海洋平台用EH36厚钢板焊接接头的组织性能分析

按照EN 10225-2009附录E标准要求,采用50 kJ/cm大热输入埋弧焊工艺焊接厚为100 mm海洋平台用EH36钢板,测试分析了焊态及焊后热处理态焊接接头的组织与性能。结果表明,无论焊态还是焊后热处理态,EH36厚钢板焊接接头的硬度HV10≤280,抗拉强度≥510 MPa,-40℃冲击功均值≥50 J,表面组织以粗大的板条状贝氏体＋少量粒状贝氏体为主,心部组织以细小的铁素体＋珠光体为主,表明济钢开发的EH36厚钢板满足海洋平台的焊接生产要求。焊接接头表面与心部熔合线形状及传热状态的差异,是导致表面HAZ晶粒比心部粗大、因而表面韧性低于心部的主要原因。     

TMCP工艺生产E420海洋平台用钢板的组织与性能研究

介绍了E420海洋平台用钢板的成分性能要求,根据成分和工艺参数对力学性能的影响,对采用TMCP工艺生产的钢板组织与性能进行了研究,通过回火工艺验证,最终成功研发出组织和性能符合要求的E420钢板,为更高级别、更大厚度海洋平台用钢板的开发提供了技术储备。     

高强船板钢EH36拉力分层原因分析

针对高强船板EH36在拉伸试验时试样的1/2厚度附近出现的严重分层现象,利用金相检验、扫描电镜观察等手段对试样断口及剖面进行分析研究,明确了分层产生的原因,并提出相应的控制措施。研究结果表明,造成钢板中心分层的直接原因是带状组织和中心的层片状MnS夹杂,而根本原因是连铸过程中C、Mn、S的中心偏析。     

W、Mo、Nb对超低碳耐火钢组织和持久性能的影响

通过600℃高温持久试验和透射电镜研究了(％):0～0.49W、0.01～0.13Mo、0.01～0.47Nb对(％) 0.03C、0.99～1.01Mn、0.005～0.028Ti耐火建筑钢耐火性能的影响。试验结果表明,复合添加0.05％～0.13％Mo- 0.47％Nb的耐火钢在600℃230 MPa载荷保持5 h不发生断裂,能满足耐火钢的设计要求,单独添Mo、W的耐火钢的耐火性能不能满足设计要求。     

连杆用C70S6钢的胀断性能

对比分析了传统连杆用非调质钢F38MnVS(/%:0.37C、1.32Mn、0.18Si、0.008P、0.060S、0.12Cr、0.12V)锻坯的胀断性能和胀断连杆用非调质钢C70S6(/%:0.72C、0.57Mn、0.32Si、0.020P、0.060S、0.17Cr、0.03V)锻坯的胀断性能。结果表明,C70S6钢的胀断性能明显优于F38MnVS钢。C70S6钢的组织以片层状珠光体为主,铁素体的含量极低,胀断面以脆性断裂为主,达到胀断技术的要求。