显微组织对X80管线钢力学性能的影响

利用光学显微镜研究了20 mm厚度X80管线钢显微组织类型对强韧性的影响。结果表明:显微组织为针状铁素体和少量的粒状贝氏体时,钢的屈服强度达到512MPa;针状铁素体的晶粒细化、粒状贝氏体和板条贝氏体可以使X80管线钢具有更高的屈服强度,达到600MPa。细小而均匀的粒状贝氏体可以获得良好的冲击韧性。掺杂在一起的细小的针状铁素体、准多边形铁素体、粒状贝氏体促使裂纹扩展路径曲折,改善冲击韧性。     

鞍钢ASP X70管线钢落锤性能研究

鞍钢ASP生产线试制厚度大于14.0 mmX70管线钢初期,落锤检验剪切面积指标低,不能达到技术条件的要求。通过对X70管线钢落锤不合格试样的脆性断口进行金相组织观察,发现组织内含有的针状铁素体组分低,通过试验和CCT理论计算进行了轧制工艺优化,解决了X70管线钢脆性断口问题,保证了X70组织中80%为针状铁素体组织。改进工艺后,落锤性能完全满足管线钢技术标准要求。     

终冷温度对厚规格X80组织和DWTT的影响

通过显微组织和落锤试样的断裂路径表征,研究了不同终冷温度对21.4 mm厚X80组织和落锤性能的影响,分析了不同组织对裂纹扩展路径的影响。试验结果表明,当终冷温度为480℃时,其组织为粒状贝氏体+细小的准多边形铁素体,当终冷温度提高到510℃时,在心部出现大尺寸的多边形铁素体,随着终冷温度提高,大尺寸的多边形铁素体含量增加。当终冷温度从480℃提高到550℃时,整个断面的组织由全针状铁素体组织向边部针状铁素体组织+心部大尺寸多边形铁素体组织转变,心部的大尺寸多边形铁素体组织不能有效阻止裂纹的扩展,落锤剪切面积从100%降低到72%。     

轧后冷却工艺对大输量X80M管线钢显微组织的影响

为保证大输量X80M管线钢高强度的同时进一步提高其低温韧性,实现强韧性良好匹配,采用Gleeble-3800型热模拟试验机对其进行模拟轧制研究。利用热膨胀法结合金相法建立X80M管线钢的动态CCT(Continuous Cooling Transformation)曲线,并通过OM、SEM、硬度检测等分析方法,研究了冷速、终冷温度等冷却工艺参数对其组织和硬度的影响。研究发现,随冷速增大,其组织发生多边形铁素体(PF)+珠光体(P)→粒状贝氏体(GB)→针状铁素体(AF)→贝氏体铁素体(BF)的转变,维氏显微硬度也逐渐增加;当冷速为15～25℃/s时可获得以细小均匀AF为主和弥散分布M/A(马氏体-奥氏体)岛组成的理想显微组织;终冷温度对其相组成有明显的影响,随着终冷温度的降低,M/A岛尺寸变小,数量增多,组织逐渐细化。将试验研究与生产实践相结合,最终设定工业化TMCP参数为终轧温度780℃+终冷温度360℃+冷速20℃/s,得到的X80M管线钢板卷具有高强度和优异低温韧性,满足其工程技术要求,并成功应用于西气东输四线重大管道工程。本研究为高强高韧管线用钢的研发提供了技术参考,有力支撑了...     

组织形貌对X80管线钢性能影响

通过光学显微镜和透射电镜对不同工艺生产的X80管线钢的微观组织、位错形态及析出相等进行了对比分析.结合力学性能检测,研究了X80组织形貌对力学性能的影响.研究表明,针状铁素体晶粒大小、析出相分布、位错密度及位错形态对材料强度、韧性、脆性转变温度有明显的影响,通过固溶强化、细晶强化、位错强化、析出强化等综合强化方式获得了综合力学性能良好的X80管线钢.     

包钢22 mm X80 管线钢热轧卷板研制

文章介绍了在包钢2 250 mm热连轧生产线试制的22 mm X80管线钢热轧板卷的生产情况。通过采用低碳、高w[Mn+Nb]、w[Mo+Cr+Cu]的合金化成分设计,应用包钢纯净钢冶炼技术,差异化加热技术、恒速轧制技术和高效加密层流冷却控制技术,生产出具有针状铁素体的高强度高韧性X80管线钢热轧卷板。板卷的强度和韧性指标达到要求。     

铌对X80管线钢显微组织的影响

利用金相和透射电镜等分析手段对不同Nb含量的高强度X80管线钢的显微组织进行了分析,并利用萃取复型方法重点研究了两种钢中二次相粒子的析出行为。研究结果表明,低铌管线钢的显微组织主要由粒状贝氏体、板条贝氏体及少量M-A岛组成,而高铌管线钢中的主要组织为针状铁素体和M-A组元。析出相萃取复型分析结果表明,低铌管线钢中主要析出相为方形TiN粒子,而高铌钢中的析出相粒子主要由大尺寸的(Nb,Ti)C复合型粒子及大量弥散分布的小尺寸NbC组成。     

X80管线钢的炉卷轧机控制轧制与组织性能

对炉卷轧机生产X80管线钢的控制轧制技术以及X80钢板/卷的显微组织、析出相、力学性能以及制作的直缝焊管与螺旋焊管的力学性能等进行了分析研究。结果表明:炉卷轧机X80管线钢板/卷获得了较高的强度与韧性,其中平均屈服强度与抗拉强度分别达到575 MPa与665 MPa以上,-20℃的冲击功高于330 J,FATT50CVN-60℃;管线钢为典型的细小针状铁素体组织,铁素体基体上弥散分布着纳米尺度的Nb、Ti的碳氮化物析出相,析出粒子主要有两种:一种平均尺寸在20 nm左右,是以NbC为主的Nb(Ti)C析出相;另一类粒子尺寸大多在50~200 nm,是以TiN为主的Ti、Nb(NC)复合析出相;利用炉卷轧机X80钢板与钢卷制成的直缝焊管与螺旋焊管具有较高的综合力学性能。     

钒含量对稀土处理X80管线钢微观组织和析出相的影响

针对国内某X80管线钢的抗腐蚀问题,在加入稀土（0.02%）处理后,设计三种不同钒含量（0.05%、0.10%、0.15%）的试验钢,通过光学显微镜(OM)、扫描电镜（SEM）、Thermo-Calc热力学软件、Fatesage7.0热力学软件、透射电子显微镜-能谱仪(TEM-EDS)等试验仪器对钢中组织和夹杂物的观察分析,论述了稀土在钢中对针状铁素体的生成机理。通过热力学计算,研究不同钒含量梯度对试验钢微观组织和析出相的影响。通过电化学技术检测了不同钒含量试验钢在（3.5%）NaCl溶液中抗腐蚀性能。结果表明：稀土可以变质夹杂物,诱导针状铁素体的形成。钒可以细化晶粒,从而起到细晶强化的作用。通过透射电镜观察,析出相的数量和平均尺寸都随着钒含量的增加而增加,有效起到钉扎作用,从而提高钢的强度。通过极化曲线和交流阻抗曲线看出,试验钢的抗腐蚀性能随着钒含量的增加先增强后减弱。钒促进铁素体的形成,晶粒过细反而导致抗腐蚀性能减弱。     

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.     

热处理对X90管线钢组织性能的影响

将焊接的与未焊接的X90管线钢固溶后保温不同时间,对其显微组织和拉伸性能进行了分析.结果表明,X90管线钢在不同保温时间下的组织均由多边形铁素体和粒状贝氏体组成.随着保温时间的延长,粒状贝氏体由弥散状变为团状,M-A岛的含量增多,铁素体平均晶粒尺寸增大.焊接的与未焊接的实验钢保温时间为30 min,抗拉强度分别达最高660 MPa和725 MPa;保温60 min时抗拉强度分别最低为603 MPa和647 MPa.析出强化和细晶强化对钢的力学性能都有贡献,在保温30 min时,析出强化占主导地位.热处理对X90管线钢的性能影响对于经过焊接的与未焊接的实验钢,表现出了同样的趋势.     

高级别厚规格X80管线钢研制开发

介绍了采用低碳成分设计和TMCP工艺开发X80钢级石油输送管用热轧卷板的关键控制技术和工艺路线。通过低碳多合金强化等微合金化的成分设计、控制钢水的纯净度和板坯的偏析,采用合理的两阶段控制轧制及控制冷却工艺,可以得到针状铁素体＋贝氏体组织。检测指标表明：强度指标和低温韧性等各项力学性能良好,满足中石油＂西二线＂管道工程用热轧卷板技术条件,制管后管体取样各项指标良好。     

X70管线钢控轧工艺与组织性能关系的研究

本文通过对舞钢生产XTO管线钢组织和力学性能的分析，研究了不同控轧工艺下的组织与性能之间的关系，认为获得细小均匀的以针状铁索体为主的混合组织，有利于使XTO钢具有良好的综合力学性能。结合舞钢实际，提出了较合理的工艺参数。     

加热温度对X80钢级弯管用管线钢板冲击韧性的影响

根据X80钢级管线钢原始奥氏体晶粒尺寸随加热温度的变化规律,通过工业性试验研究了不同加热温度对冲击韧性的影响。结果表明:因加热温度过高获得的粗大原始奥氏体晶粒在变形后依然粗大,相变后获得的组织相对粗大,不同原始奥氏体晶粒间获得组织具有明显的取向差,同时可以清晰看到原始奥氏体晶界,冲击断口为解理断口,严重影响X80钢级管线钢的冲击韧性。而加热温度较低时,原始奥氏体晶粒细小,断口为韧窝状,具有良好的冲击韧性。     

低成本薄规格L485M管线钢的研制开发

研究了不同加热温度、轧制工艺和冷却速率在内的低成本L485M管线钢组织及性能变化。结果表明：随着加热温度升高,奥氏体晶粒尺寸逐渐长大,当加热温度≤1 200℃时,奥氏体平均晶粒尺寸可控制在50μm以内;通过增加中间坯厚度,使其精轧阶段累计压下量增加,可显著细化钢板心部组织,同时增加析出相密度;通过提高轧后钢板的冷却速率,既抑制了先共析铁素体的转变,也促进了针状铁素体和粒状贝氏体形成。当冷却速率为25℃/s时,可得到有利于试验钢性能的由针状铁素体和粒状贝氏体为主的复相组织,钢板的强韧性得到显著改善;生产的L485M级管线钢满足技术条件要求,可实现L485M级别管线钢降低成本生产。目前,鞍钢已可以实现无Mo低成本薄规格L485M管线钢稳定化批量生产。     

HTP工艺生产X80管线钢的微观组织分析研究

以低碳高铌X80管线钢为研究对象,分析了钢的微观组织和析出的二相粒子。研究结果表明:高温轧制工艺(HTP)生产高铌钢的微观组织主要为针状铁素体,析出物大部分为附着在高热稳定性方形Ti N粒子上的圆形Nb(C,N)所形成的不规则复合析出。降低N含量并进行Ti/N比值调整能提高钢中固溶铌的含量,充分发挥高铌含量的作用。     

Cr对0.035C-0.12Nb X80管线钢相变和组织的影响

通过Formastor-FⅡ热膨胀仪测定了50 kg真空感应炉冶炼的X80管线钢(%:0.034～0.036C、1.79～1.80Mn、0.26～0.62Cr、0.12Nb、0.01Ti、0.0037～0.0038N)铸坯在0.5～50℃/s冷却速率下奥氏体连续冷却的相变点,并观察其显微组织。结果表明,在同一冷却速率下,随钢中Cr含量增加,过冷奥氏体连续冷却贝氏体相变点降低,组织中更易生成板条状贝氏体,显微硬度明显提高。     

管线钢落锤性能的影响因素分析

本文研究了影响管线钢落锤性能的几个因素,分析了铸坯偏析度。夹杂物、碳化物析出组织均匀性和组织类型对落锤性能的影响．     

本钢X70管线钢的组织与性能

介绍了本钢开发研制的X70管线钢化学成分和生产工艺特点,并对其组织性能进行了分析.结果表明,本钢X70管线钢具有高强度、高抗动态撕裂能力、高低温冲击韧性以及低韧脆转变温度.其优良的性能得益于内部具有与细小析出相交互作用的高密度位错的超低碳针状铁素体组织.目前已形成批量生产能力.     

X70管线钢微观组织结构对落锤性能的影响

结合12～33mm厚X70管线钢落锤试验结果,利用光学显微镜和扫描电镜研究和分析不同厚度落锤试样的组织演变规律及组织对落锤性能的影响。结果表明：随着钢板厚度的增加,钢的组织由彼此交织在一起的针状铁素体、多边形铁素体/准多边形铁素体演变成粒状贝氏体＋少量针状铁素体/多边形铁素体,碳化物的析出数量和析出尺寸随之增加。具有交织在一起的非等轴状AF＋PF/QF混合组织的试样落锤性能优于以晶粒粗大粒状贝氏体为基体组织的试样的落锤性能。通过控制M/A岛形态和分布可以提高钢的落锤性能。