临界区热处理工艺对X80大变形管线钢力学性能的影响

采用拉伸、夏比冲击、落锤撕裂(DWTT)及SEM等试验方法,研究了临界区热处理工艺生产的X80大变形管线钢微观组织和力学性能.研究结果表明:采用800～860℃保温15 min淬火后,强度可达到X80大变形管线钢要求,并具有优异的变形性能和极佳的低温冲击韧性,-20℃夏比冲击功均值大于240J,夏比冲击剪切面积均值大于90％,-15℃DWTT剪切面积均值大于85％,同时拉伸曲线呈拱顶型.上述工艺参数条件下淬火后,得到铁素体加马氏体双相组织,马氏体体积分数为16.1 ％～18.2％.     

多边铁素体对X70管线钢DWTT性能影响分析

借助光学显微镜和扫描电子显微镜研究分析了多边铁素体对X70管线钢DWTT剪切面积百分比SA%的影响。分析认为：含有15%左右细小的多边铁素体在X70管线钢中可导致裂纹尖端产生较大的塑性变形,并使裂纹尖端的应力得到松弛,阻止裂纹扩展,从而提高剪切面积百分比。     

深海用厚壁X70管线钢的性能研究

通过低C、Nb、Ti微合金化、复合添加Cr、Mo的成分设计以及合理的TMCP工艺,开发出31.8 mm厚深海用X70管线钢,并对试制钢板的组织和性能进行深入分析、研究.试制钢板的组织为多边形铁素体、针状铁素体和贝氏体复相组织,屈服强度达到520 MPa以上,屈强比＜0.85,-20℃冲击功达到300 J以上,-10℃横向落锤撕裂(DWTT)剪切面积＞90％.试制深海用厚壁X70管线钢具有高强度、低屈强比、高韧性和优良低温抗动态撕裂能力的良好匹配.     

马钢2250热连轧生产厚壁X80管线钢

 对马钢2250热连轧生产的X80管线钢的力学性能、显微组织、析出物及制作的螺旋焊管质量进行了分析研究。结果表明：马钢生产的厚18.4 mm X80管线钢力学性能优良,平均屈服、抗拉强度分别为575 MPa和660 MPa,-20 ℃平均冲击功为295 J,-15 ℃DWTT平均剪切面积为98%。马钢X80管线钢为针状铁素体组织,晶粒细小,析出物呈弥散分布。制造的管体满足西气东输二线标准对X80管线钢的质量要求,产品质量优良。     

数据驱动的文献辅助管线钢产线落锤撕裂韧性内禀特征关联

管道运输是当前长距离输送石油、天然气等能源最经济的方式之一,具有优异的低温韧性是保证管线钢安全运输的重要特征.落锤撕裂试验（Drop weight tear testing,DWTT）是衡量管线钢低温韧性的最有效的方法.在目前的工作中,根据钢厂提供的产线数据集和文献收集的管线钢数据集,建立了基于机器学习的DWTT剪切面积预测模型.基于纯产线数据和文献数据辅助的产线数据构造了两种机器学习策略方案,测试了不同机器学习算法,效果最好的均是随机森林模型,策略一的纯产线数据模型的性能指标皮尔逊相关系数（PCC）为0.64,策略二的文献数据辅助的产线数据模型的性能指标皮尔逊相关系数（PCC）为0.92,文献数据的增加有效提高了DWTT剪切面积预测精度.机器学习技术为优化和预测DWTT剪切面积提供了一种新的思路.     

高强度管线钢落锤撕裂性能的试验

摘要：以X80管线钢为试验材料,采用金相显微镜和扫描电子显微镜,研究了显微组织、M/A、夹杂物对管线钢落锤撕裂性能的影响。结果表明,管线钢落锤撕裂性能（DWTT）随着多边形铁素体体积分数的增加而改善,当多边形铁素体的体积分数超过某一临界值(约28%)后,DWTT性能开始降低;组织中的M/A岛细小且弥散分布,其尺寸控制在纳米级别有利于改善DWTT性能;针对本研究试验钢,若其厚度方向上组织均匀、组织中铁素体体积分数为28%、M/A岛平均尺寸和比例分别为0.42μm和2.8%时,试验钢具有最好的落锤撕裂性能（韧性剪切面积率94.5%）。     

热连轧工艺生产厚规格X80管线钢的工艺及组织性能

研究了马钢热连轧生产厚规格X80管线钢的显微组织、析出物的种类、大小、分布和力学性能,研究表明:通过合理的成分设计和轧制工艺,传统热连轧生产的厚规格X80管线钢的组织均匀,合理;析出物细小弥散,其析出物为Nb、V、Ti的复合析出物,根据形态可以分为两类,第一类析出物是以含Ti为主的(Ti、Nb)(C、N)析出物,主要作用是阻止奥氏体晶粒长大;第二类析出物以含Nb为主的(Nb、Ti)C析出物,主要作用是析出强化.在充分发挥细晶强化、位错和亚晶强化和析出强化等强化机制的条件下,厚规格X80管线钢力学性能优良,屈服强度达到580 MPa,屈强比合适;-20 ℃的夏比冲击功和剪切面积分别为290 J和100%,-15 ℃的DWTT剪切面积为100%.各项性能均满足西气东输二线标准要求.     

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。     

本钢厚规格X70管线钢热轧板卷的生产试验

介绍了厚规格X70管线钢热轧板卷的成分设计与生产试验情况。对2种不同成分设计的碳加铬加钼和钢的精轧控制、轧制温度以及碳、铬、钼含量对热轧板卷强度和DWTT撕裂面积等性能的影响进行了对比分析,结果表明:用铬合金化,降低钼含量和控制适量的碳含量生产的厚度20.6mm热轧板卷,具有优良强度和韧性,综合性能指标达到API X70标准要求。     

X70管线钢的工业试制与性能测试

通过合理的合金设计、冶炼与控轧控冷工艺设定,生产出的钢板具有针状铁素体和少量块状铁素体的结构特点,其屈服强度达到490-600 MPa,抗拉强度在580-700 MPa之间,-25℃冲击功为240 J以上,DWTT落锤温度为-20--30℃之间,剪切面积70%以上的X70。试制结果表明管线钢力学性能良好,满足GB/T9711-2017的要求。