X100管线钢的连续冷却相变及组织研究

通过光学显微镜对X100管线钢连续冷却后的组织进行了详细观察和分析,实测了不同变形和冷却速度下试样的宏观硬度和组织中各相的微观硬度.发现随着冷却速度的提高,在连续冷却转变组织中依次出现多边形铁素体(PF)、针状铁素体(AF)、粒状贝氏体(GB)和下贝氏体(LB),且各相的微观硬度也依该次序增加.通过宏观硬度和强度的定量经验关系,预计要达到X100钢级管线钢的强度要求,变形后冷却速度必须大于20 ℃/s.     

超大型液化石油气船用低温钢组织性能

 为了满足超大型液化石油气船的建造需要,介绍了采用铌、钛复合微合金化及控制轧制与控制冷却技术研制超大型液化石油气船用LT-FH32低温钢,并对其显微组织演变及力学性能进行系统研究。CCT曲线研究表明,当冷却速度小于3 ℃/s时,LT-FH32低温钢主要获得多边形铁素体和少量珠光体组织;冷却速度为5~15 ℃/s时,主要为多边形铁素体、针状铁素体和贝氏体的多相组织;当冷却速度大于20 ℃/s时,主要为板条贝氏体组织。经控制轧制和控制冷却获得的10和34 mm板厚的低温钢,其显微组织均为多边形铁素体和板条贝氏体多相组织。两种板厚的多相组织低温钢横、纵向性能差异不大,屈服强度为390~413 MPa,抗拉强度为485~521 MPa,-80 ℃夏比冲击功高于200 J,韧脆性转变温度为-100 ℃以下。     

不同冷却制度下X100管线钢组织特征及力学性能

采用热模拟试验机和试验轧机研究了X100管线钢连续冷却相变规律及不同冷却制度下显微组织特征及力学性能变化规律.研究结果表明:随冷却速度升高及终冷温度降低,试验钢显微组织由针状铁素体过渡至板条贝氏体及马氏体,非淬火条件试验钢中马氏体岛或M-A岛为微孪晶马氏体;轧制后直接以30℃/s冷却至450℃左右时,试验钢具有良好强韧...     

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.     

X70级抗大变形管线钢的组织与性能

通过成分设计、相变规律研究、工业规模试制,分别获得了(PF+B)双相组织及AF组织的管线钢钢板。二者的试验研究结果表明,当弛豫终止温度低于相变开始温度后,组织中将出现多边形铁素体(PF)。弛豫终止后以20℃/s左右的冷速加速冷却时,未转变的奥氏体转变为由粒状铁素体(GF)及贝氏体铁素体(BF)组成的贝氏体B组织。相比于AF组织管线钢,(PF+B)组织管线钢具有较低的屈强比及较高的伸长率。试验获得的(PF+B)组织管线钢的轧板厚度达30.8mm,强度级别达到X70级,拥有较低的屈强比和较高的伸长率,满足海底管线对抗变形性能的要求。     

L360NB管线钢连续冷却转变(CCT)曲线的测定和冷却速度对组织的影响

用Gleeble-1500热模拟试验机测定了L360NB管线钢圆铸坯(/%:0.14C、0.32Si、0.14Mn、0.020Ti、0.010V、0.038Nb、0.040Al)的连续冷却转变(CCT)曲线,并用光学显微镜观察了0.1～50℃/s冷却速度的组织。结果表明,当冷却速度为0.1℃/s时,钢的组织主要为板条贝氏体和准多边形铁素体,有少量针状铁素体,当冷却速度≥1.0℃/s,准多边形铁素体减少,板条状贝氏体和针状铁素体增加;当冷却速度≥10℃/s时试样的组织主要为板条状贝氏体和针状铁素体,准多边形铁素体很少,在50℃/s时未观察到块状准多边形铁素体,说明Nb、V、Ti复合微合金化促进贝氏体形成。     

重稀土对E36钢SH-CCT曲线的影响

利用Gleeble3800热模拟试验机研究了重稀土对E36钢焊接CCT的影响,采用光学显微镜和维氏硬度计对不同冷却速度下试样的显微组织和硬度进行分析,试验结果表明:重稀土的添加提高了E36钢的Ac1,Ac3相变温度,试验冷却速度范围内,E36钢的组织以贝氏体为主,冷却速度为3℃/s时,组织开始转变为以粒状贝氏体为主;而添加了重稀土的E36Re钢在冷却速度为0.3~1℃/s时,组织以多边形铁素体为主,冷却速度逐渐加大时(3~60℃/s),多边形铁素体逐渐向侧板条状铁素体及薄片状组织进行转变.     

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。     

X80管线钢相变规律研究

利用Gleeble-1500热模拟试验机研究了X80管线钢的相变规律,采用热膨胀法及金相法建立了CCT曲线,分析了工艺参数对组织的影响规律。试验结果表明:试验钢在低冷速条件下形成的组织主要为多边形铁素体,随着冷却速度增加,组织细化,冷速在10~30℃/s时可以获得理想的针状铁素体组织。     

V-Nb微合金化X70深海管线钢管的连续冷却相变行为

利用Gleeble-3500热模拟试验机,测定了Φ406.4 mm×16.5 mm X70深海无缝管线钢管(/%:0.07C,0.70Si,0.80Mn,0.008P,0.002S,0.25Ni,0.25Cr,0.20Mo,0.10Cu,0.06V,0.03Nb,0.04Alt,0.0060N)的CCT曲线,并通过光学显微镜,扫描电子显微镜,HV硬度计分析了0.1~100℃/s的冷却速度下钢管的组织特征。结果表明,冷却速度为0.1~5℃/s时钢中组织主要为铁素体+珠光体,当冷却速度大于5℃/s时,钢中组织为贝氏体+铁素体;随冷却速度的提高,钢组织细化,硬度增加;当冷却速度为30~50℃/s时,可以获得适量的板条贝氏体组织,从而可保证管线钢有良好的力学性能。     

X70管线钢相变规律研究

利用MMS-200热模拟试验机研究了X70管线钢的相变规律,采用热膨胀法及金相法建立了连续冷却转变曲线,分析了工艺参数对组织的影响规律。试验结果表明,试验钢在低冷速下形成的组织主要为多边形铁素铁,随着冷却速度增加,组织变细,当冷速在20～40℃/s时,可以获得理想的针状铁素体组织。     

北极海洋平台用Q355E热轧H型钢连续冷却转变规律

在实验室利用Gleeble-3500热模拟试验机对3种Nb、V微合金化Q355E热轧H型钢进行了连续冷却转变规律测试,研究了冷却速度对试验钢组织与硬度的影响。结果表明:在冷速为0.5℃/s时,组织中开始出现贝氏体;冷速大于7℃/s时,珠光体转变即终止。在中等冷速下,Nb的加入促进了贝氏体的形成,抑制了铁素体与珠光体的形核;并且Nb的加入使铁素体转变区右移。Cr的加入降低了较高冷速下铁素体与珠光体相变点,并促进了高冷速下马氏体的形成。由于受V析出的影响,含V试验钢在冷速为1℃/s时其硬度曲线有一个"波谷"。3种试验钢的冷速在0.5~3℃/s之间时,试验钢可获得强韧性较好的细小准多边形铁素体、少量珠光体与贝氏体的复合组织。     

含铌抗大变形管线钢奥氏体的连续冷却转变

The CCT behaviors of two bearing Nb polygonal ferrite-bainite high strength and high-deformability pipeline steels were studied in undeformed condition, The static CCT curves were constructed. The static CCT curves, microstructures and microhardness of two experimental steels were compared. It was found that microstructures of these steels contain polygonal ferrite, pearlite, bainite as cooling rate from 0.0278 to 42.5�桤s-1; Addition of Nb in the steel retards polygonal ferrite and granular bainite transformation, suppresses ferrite growth and refine ferrite grain, makes transformation line of bainite right shift, narrows the range of cooling rate of ferrite transformation, raises start temperature of ferrite and banite transformation; ferrite transformation zone is narrowed and the bainite transformation zone is expanded with increasing of Nb.     

X80抗大变形管线钢的生产工艺与组织性能研究

设计了X80级抗大变形管线钢的合金成分,采用TMCP热轧及轧后两阶段控制冷却技术,完成了试验室制备并实现了工业试制。利用SEM、TEM和拉伸、冲击实验等分析方法研究了不同冷却条件对组织与性能的影响。研究结果表明,采用空冷+水冷两阶段冷却工艺后可得到铁素体+贝氏体双相组织的X80抗大变形管线钢,当加速冷却中终冷温度为450℃、冷却速度为20℃/s时,组织中铁素体与贝氏体相得到最佳配比,M/A相尺寸约为1μm,组织均匀性良好,试样得到最优的强度塑性匹配。     

工艺参数对X80管线钢组织和硬度的影响研究

利用MMS-300热模拟试验机模拟研究了管线钢两阶段轧制的控轧控冷工艺。通过控制不同的终轧温度和终冷温度,并在17℃／s冷却速度下控制冷却,研究其对管线钢显微组织和显微硬度的影响。研究结果表明,在终轧温度810℃、终冷温度540℃时可获得以针状铁素体、多边形铁素体以及M／A岛为主的混合组织。     

轧后冷却制度对X100管线钢组织与性能的影响

 采用热模拟试验机研究了X100管线钢的连续冷却相变规律和控轧控冷工艺中不同冷却制度下微观组织特征及显微硬度的变化规律。结果表明,随着冷却速度的升高和终冷温度的降低,试验钢微观组织逐渐细化,其中粒状贝氏体含量不断减少而板条贝氏体含量逐渐增加,显微硬度也随之增加;M/A岛含量随着冷却速度的增加而减小,随着终冷温度的降低呈现先降低后增加的“V”型趋势,且在340℃获得最低值。     

铁素体基Ti-Mo高强钢连续冷却相变及组织性能

摘要：为了深入了解铁素体基Ti-Mo高强钢在连续冷却相变过程中组织及硬度的变化及其原因,通过热膨胀法、金相及硬度等实验研究了Ti-Mo微合金钢在连续冷却条件下组织及性能的变化,探讨了冷却速率对组织、硬度及相变行为的影响机理,揭示了（Ti,Mo）C在奥氏体和铁素体中Ti/Mo原子比变化的原因。结果表明,随着冷却速率由0.06℃/s增加至17.9℃/s,组织依次为多边形铁素体+珠光体→多边形铁素体+粒状贝氏体→粒状贝氏体,硬度由144HV逐渐增大至228HV。当冷速由0.14℃/s增大至0.90℃/s时,组织中多边形铁素体比例不断增大,珠光体比例不断降低,硬度的提高主要来自于铁素体晶粒尺寸的细化及纳米级（Ti,Mo）C粒子的增多;当冷速由1.79℃/s增大至17.9℃/s时,组织中多边形铁素体比例不断降低,贝氏体比例不断提高,硬度的提高主要是由于贝氏体组织的细化及其比例的增加。（Ti,Mo）C粒子主要有2类：一类是奥氏体中析出的10～20nm的粒子,Ti原子数分数约为88%,另一类是铁素体中析出的小于10nm的粒子,Ti原子数分数约为68%,EDS测量结果与计算结果大致相当。     

X80低温用高强度管线钢的工艺与组织性能试验

 随着管道向低温地区的延伸,对输送管线的低温性能提出了更高的要求,突破寒冷地区用高强度管线钢强韧性配合的瓶颈需要对现有管线钢材料的组织结构设计和TMCP工艺进行优化。为研究TMCP关键参数和复杂组织之间的关系规律从而指导实际轧制过程,采用Gleeble热模拟试验机通过改变冷却速度、终轧温度、终冷温度和驰豫时间,观察得到的不同组织并分析变化规律。结果表明,随冷却速度提高,多边形(准多边形)铁素体体积分数下降,贝氏体铁素体体积分数增加;提高终轧温度,晶粒粗化,但针状铁素体组织比例基本不变;提高终冷温度到550 ℃时,组织严重粗化,并伴随大量恶化低温韧性的大尺寸尖角状MA岛;增加驰豫时间,多边形铁素体晶粒尺寸及体积分数逐渐增大。结合性能研究结果,设计出X80低温管线钢组织为细小的准多边形铁素体＋粒状贝氏体＋少量贝氏体铁素体(QF+GB占90%以上)的组织,其中大角度晶界占比高于50%。最终工业化TMCP参数设定为终轧温度750 ℃+终冷温度480 ℃+冷速20 ℃/s,得到的产品具有优异的低温冲击韧性,满足了X80低温管线钢的综合性能要求。     

X70管线钢屈强比控制的实践与分析

结合管线钢的生产实践,针对X70管线钢屈强比偏高的问题,从工艺及显微组织控制方面进行了深入分析。结果显示:开冷温度低、终冷温度偏高、针状铁素体及贝氏体等硬相组织含量偏少是导致钢板屈强比偏高的主要原因。终冷温度降低到430℃以下,形成的板条贝氏体能大幅度提高钢板的抗拉强度,而屈服强度提高不大,屈强比可得到有效降低。