X65管线钢带状组织对焊接性能的影响

研究了X65管线钢不同级别带状组织对焊接接头的显微组织和力学性能的影响.试验结果表明,焊接接头焊缝处有典型的焊缝组织贝氏体,热影响区含有少量的魏氏体、珠光体、晶内成核铁素体和多边形铁素体组织,焊接接头的拉伸断裂部位在焊缝处;带状组织越严重,焊接后的钢板强度和韧性均变差,因此在X65管线钢生产中要严格控制带状组织的形成.     

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。     

成分工艺对X65抗HIC管线钢组织性能的影响

实验室研究了合金成分及卷取工艺对X65抗HIC管线钢的显微组织、力学性能、抗HIC性能的影响规律。结果表明,添加Cu、Ni、Mo合金或降低卷取温度均有利于改善钢的强韧性及抗HIC性能。对于C-Si-Mn基础成分,在450~550℃范围内卷取时,随着卷取温度的下降,珠光体含量减少而贝氏体含量逐渐增加,力学性能变化不明显,但抗HIC性能显著提升;在同样的工艺条件下,Cu、Ni尤其是Mo合金的添加,抑制了珠光体转变,贝氏体的比例显著增加且晶粒更加细小,因此,强度、韧性及抗HIC性能均呈上升趋势。     

卷曲温度对X70管线钢组织和性能的影响

采用金相显微镜、EBSD等方法,对Nb-V-Cr复合微合金生产的X70管线钢在不同卷取温度下的组织、性能进行了分析。结果表明,在相同冷却工艺条件下,随着卷曲温度的降低,管线钢组织由粒状贝氏体转变为贝氏体铁素体,M-A组元也随着卷曲温度的降低而减少。轧后弛豫条件下,组织转变为多边形铁素体及退化珠光体。卷曲温度470℃时,管线钢屈服强度最大,为680 MPa,而卷曲温度降低至380℃时,管线钢冲击功最大,为287 J。     

X70管线钢微观组织分析

X70管线钢的微观组织表现为多种类型混合组织,主要有多边形铁素体、块状铁素体(准多边形铁素体)、针状铁素体、粒状贝氏体、珠光体和M/A岛等.各类组织的比例随加工工艺不同变化较大.提高冷却速度和降低终冷温度可以增加针状铁素体的比例.冷却速度较低(2℃/s)时,组织中出现明显的珠光体.     

采用薄板坯连铸连轧工艺开发X60管线钢

在本钢薄板坯连铸连轧生产线上进行了X00管线钢的试制。结果表明,成分为铌、钒、钛复合微合金化的低碳锰钢采用合适的控轧控冷工艺,可以保证钢的力学性能符合x60管线钢的要求。试制钢具有优良的强度和塑性配合,并具有很好的低温韧性水平。试制钢的显微组织为铁素体和珠光体,平均晶粒尺寸细小,铁素体、珠光体分布均匀,没有明显带状组织。     

高钢级管线钢X100的研究

利用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜等研究了两种成分的X100管线钢的力学性能、显微组织、晶粒取向及析出物。实验结果表明,采用高铌+钼组合不含硼的X100管线钢更易在高强度和良好低温韧性之间获得平衡,通过控轧控冷工艺研发出的X100管线钢具有粒状贝氏体、针状铁素体和少量下贝氏体的最优化组织,铁素体晶粒尺寸约3μm,钢中大量弥散的纳米级析出物和高密度位错也起到了良好的强化作用。     

Nb-Ni系X70管线钢性能影响因素的研究

介绍了首秦公司开发研制X70管线钢的成分设计、工艺特点和控轧控冷工艺,结合现场工业生产数据,分析了影响X70管线钢屈强比和落锤性能的基础参数,并对其组织形态进行了分析,优化了生产工艺。首秦公司生产的X70管线钢以细小均匀的铁素体和珠光体组织形态为主,具有优良的综合力学性能。     

高级别管线钢的组织性能及变形抗力模型

以X80管线钢为例,对高级别管线钢的组织性能及变形抗力模型进行了研究.对实验室试制的X80级高级别管线钢的力学性能、显微组织进行了分析研究;利用Gleeble-1500热模拟试验机对高级别管线钢的变形抗力模及其影响因素型进行了研究.结果表明:此次实验室试制的厚度为11 mm的X80高级别管线钢力学性能优良,平均屈服强度为640 MPa,平均抗拉强度为730 MPa,屈强比为0.88,-20℃条件下平均冲击功为320J.通过对试验钢进行显微组织观察发现X80级高级别管线钢的显微组织主要为粒状贝氏体加针状铁素体组织.     

X100管线钢开发实践

根据高强度管线钢发展趋势,参考API SPEC 5L-2007《管线钢管规范》和中国石油天然气集团公司《天然气输送管道X100钢级螺旋缝埋弧焊管用热轧板卷技术条件》要求,邯钢公司制定了X100管线钢热轧卷板生产试制的技术要求。通过化学成分、冶炼、控轧控冷工艺设计,邯钢公司试制生产的X100管线钢在2250热连轧生产线热轧卷板具有较高的强度和良好的低温韧性,金相组织检验为"板条贝氏体+粒状贝氏体"组织,产品的各项力学性能达到了设计要求。     

不同强度级别低合金钢焊缝金属的组织特征及其对韧性的影响

焊接区的微观组织是决定其力学性能的关键因素。为了改善低合金钢焊缝的冲击韧性,对500~1 000MPa级焊条的焊缝金属的化学组成、金相组织和力学性能进行了对比研究。采用金相显微镜和透射电子显微镜对不同强度级别的低合金钢焊缝组织进行了观察和电子衍射分析,并进行了焊缝金属拉伸强度和冲击韧性测试。结果表明,随着焊条强度级别的增加,焊缝组织由先共析铁素体、针状铁素体加珠光体变成粒状贝氏体,最后变成贝氏体加马氏体组织;当焊缝组织为粒状贝氏体时其韧性最低。     

不同显微组织钢板耐蚀性研究

采用周浸加速腐蚀试验对Q235B、Q345B低合金钢以及X70管线钢的耐蚀性能进行对比研究,并采用OP、SEM等分析方法对表面以及剖面锈层形貌进行分析。结果表明:不同显微组织钢的耐蚀性能存在显著差异,随着珠光体含量的增加,低合金钢的耐蚀性能逐渐降低。X70管线钢由于其显微组织主要为针状铁素体+粒状贝氏体,组织均匀,相间电位差较小,其耐蚀性能明显优于铁素体+珠光体型的低合金钢。     

热轧条件下Nb-Mo及Nb微合金化X100管线钢的组织特征及力学行为

采用实验室热轧、显微分析及力学性能检测手段,对Nb-Mo及Nb微合金化X100管线钢在不同工艺条件下的组织特征及力学行为的变化规律进行了研究.分析结果表明:工艺参数对Nb-Mo复合成分试验钢影响较大,控轧控冷工艺条件下Nb-Mo及Nb微合金化X100管线钢力学性能均能达到API 5L中X100管线钢要求,但Nb-Mo复合成分力学性能富余量较大,性能较优.随冷却速度的增加及终冷温度的降低,试验钢强度增加,韧性及塑性恶化.板条马氏体与贝氏体复相组织较板条马氏体可大大提高试验钢的塑性及低温冲击韧性.     

X80管线钢闪光对焊热模拟试验

X80管线钢是目前应用最广泛的油气运输材料，因需满足长时间、长距离的服役条件，要求其具有更高的焊接性能，而闪光对焊技术由于焊接质量好、效率高，可满足X80管线钢的焊接需要。利用Gleeble-3800热模拟试验机对X80管线钢进行了闪光对焊模拟试验，采用金相显微镜观察焊缝、热影响区及母材处金相组织，采用显微维氏硬度计测定了各区硬度，确定了最优焊接参数。结果表明：在Gleeble热模拟试验机进行闪光对焊模拟试验，模拟焊接效果良好；不同工艺参数下焊接接头焊缝处金相组织为贝氏体，热影响区组织为贝氏体和铁素体，母材为铁素体和珠光体组织；不同焊接参数下，试样热影响区硬度最高，焊缝区次之，母材硬度最低；为获得优异的焊接接头，最优焊接参数为闪光速度1 mm/s、闪光流量6 mm。     

堆焊区域成分、组织和显微硬度的统计分布表征

采用激光诱导击穿光谱原位分析仪、全自动金相和显微维氏硬度分析仪对X80管线钢堆焊融合区的成分、显微组织和硬度进行了统计分布表征。发现堆焊区域不同元素含量分布具有较大差别,Ti在母材与焊材的融合区上有一个环状富集带,而融合区内C的分布没有明显变化。不同融合区域显微组织各异,管线钢基体组织晶粒细小,主要由条块状的铁素体和少量珠光体组成。在热影响区基体的组织发生再结晶,出现较多的粒状贝氏体,在熔敷金属交界处,出现了大量板条状马氏体和贝氏体,且晶粒组织粗大。母材的维氏硬度较焊材低,在融合区内出现了一个硬度较高的环状区域,这与管线钢焊接区域的成分和组织分布密切相关。     

2250热连轧生产高级别管线钢的工艺控制与组织性能

本文以X80管线钢为例,对2250热连轧生产高级别管线钢的成分设计及工艺控制进行了阐述。对生产的X80级高级别管线钢的力学性能、显微组织、析出物进行了分析研究。结果表明：2250热连轧生产的厚度规格为18.4mm的X80高级别管线钢力学性能优良,平均屈服强度为655MPa,平均抗拉强度为750MPa,屈强比为0.87,-20℃条件下平均冲击功为300J,-15℃条件下DWTT平均纤维断面率为95％。通过对显微组织进行观察发现X80级高级别管线钢的显微组织主要为粒状贝氏体加针状铁素体组织,析出物分布均匀,尺寸约在20nm左右。     

CSP线Nb微合金钢的组织性能分析

研究了珠钢CSP生产0．015％～0．045％Nb微合金钢的显微组织和力学性能。分析结果表明：钢板的组织以铁素体为主，同时存在少量的珠光体组织；通过对钢板进行拉伸试验和冲击试验可知钢板具有优良的强韧性能，可满足管线钢和汽车用钢要求。     

420MPa级低屈强比高强度建筑用钢板的开发

通过低C及Ti+Nb微合金化、低碳当量和低成本成分设计,采用两相区控轧控冷工艺,获得均匀细小且弥散分布的铁素体+珠光体+少量贝氏体的金相组织,控制软相铁素体和硬相珠光体的数量比例、尺寸、形貌及相互分布状况。利用力学性能测试、光学显微镜观察等方法分析力学性能和金相组织的关系,最后成功开发出420 MPa级低屈强比、焊接性优良的Q420GJE建筑钢板。     

稀土在低碳钢等温相变组织中的偏聚

扫描电镜能谱分析稀土在２０Ｍｎ和０．２７Ｃ－１Ｃｒ钢中先进析铁素体，珠光体及粒状贝氏体组织内的分布表明，在珠光体中的Ｆｅ３Ｃ／ａ相界及粒状贝氏体中小岛的界面有稀土偏聚，显著影响相变动力学。     

高强抗震钢筋原位拉伸的微观组织变形机理

为研究不同组织对高强度抗震钢筋性能的影响,得到其微观组织变形行为的规律,针对3种不同组织特征的500MPa级高强度抗震钢筋,其组织分别为铁素体和珠光体、铁素体和珠光体以及少量贝氏体、铁素体和少量珠光体以及大量贝氏体为主,利用原位拉伸仪观察、研究多相微观组织变形行为以及多相组织协调变形机理以及断裂机制。结果表明,铁素体和珠光体为主的试验钢,铁素体和珠光体变形明显,其中铁素体优先变形,但由于贝氏体硬质相对珠光体的阻碍作用,变形不明显,随着变形量的增加,最后导致珠光体的断裂。以铁素体和珠光体以及少量贝氏体为主的试验钢,贝氏体在初期基本不变形,而后对铁素体和珠光体的变形产生阻碍运动,仅发生一定程度的改变。以铁素体和少量珠光体以及大量贝氏体为主的试验钢,变形初期以铁素体变形为主,珠光体因其含量非常低,变形不明显。随变形量的增加,贝氏体的变形越发明显,到一定程度后促使珠光体开始变形,并最后断裂。