双相显微组织超高强度管线钢的发展

为开发具有高可变形性的高强管线钢,日本JFE钢铁公司对此进行了大量的研究,而提高钢材可变形性的主要技术之一是双相显微组织结构控制。通过采用进行控制轧制和加速冷却的热机械控制工艺（TMCP）可获得具有铁素体一贝氏体显微组织的中厚板。低碳无硼钢在控制轧制后的冷却过程中可形成铁素体,而具有超高冷却速度的快速冷却可使钢的强度达到X120级。在快速冷却后采用在线热处理工艺还可提高基材的夏比冲击功。日本JFE公司通过控制双相显微组织已试生产了X120级高可变形性的管线钢。     

高应变用途双相显微组织超高强度管线钢的开发

为开发具有更高变形性能的高强度管线钢开展了广泛的研究,提高变形性能的关键技术之一是双相显微组织的控制。通过应用热机械控制轧制工艺(TMCP),即控制轧制加快速冷却的工艺,可以得到具有铁素体-贝氏体显微组织的钢板。采用了低碳无硼钢,以便能够控制轧制后的冷却和以最大冷却速率的快速冷却过程中形成铁素体,提高强度到X120级别。在快速冷却后还采用了在线热处理工艺,以提高基体材料的夏比冲击功。通过双相显微组织控制进行了X120高变形性能管线钢的试生产。本文介绍了X120管线钢的显微组织和力学性能。     

高温轧制工艺（HTP）在高强度油气输送管线钢生产中的应用

近10年来油气输送管线的高运行压力，使得市场对具有良好低温韧性的X70、X80高强度管线钢的需求越来越大。当今要求在系列温度范围具有良好韧性的API X70管线项目的含金设计方法通常有两种：一种是获得铁素体／珠光体金相组织的低碳加锰低舍金高强度钢化学成分设计；一种是获得铁素体／针状铁素体金相组织的低碳加锰加钼的低合金高强度钢化学成分设计。当今要求在系列温度范围具有较高韧性的API X80管线项目的合金设计方法通常是低碳加锰加钼以获得传统的铁素体／针状铁素体组织。这种合金设计方法是生产高强度高韧性油气输送管线钢的通用方法，这在很多文献中也有过描述。近来，一种采用有利于形成铁素体／针状铁素体组织的低碳加锰加高铌的合金设计方法已经成功应用于一条API X80管线项目。该成分设计之所以独特在于它采用合金设计的轧制温度比传统的低碳加锰加钼的合金设计的轧制温度高，同时又能满足API X70或X80管线项目对钢管强度和韧性的要求。此外，不加钼就能获得理想的金相组织、强度和韧性，这对保证钢管母材、热影响区和焊缝的硬度低于260 Hv10也是很有利的。该合金设计能在较高温度轧制对提高产量和减小生产中轧机的制约（轧机栽荷问题，板形问题等）有利，这是需要在较低温度轧制的传统的低碳加锰加钼的合金设计方法所不能比的。该论文阐述了世界上第一条采用低碳加锰只加铌的合金设计和高温轧制工艺（HTP）的API X80输气管线的开发和生产情况。     

高等级管线钢的发展现状

回顾总结了近年来国际上高等级管线钢的发展.现代管线钢向高强度、大厚度、抗应变和抗HIC方向发展.为降低长距离天然气管线的建设成本,开发了X100和X120超高强度管线管,并进行了X100和X120管线试验段建设,取得了显著的进展.开发了以双相显微组织为特征的满足"基于应变设计"的抗大应变高强度管线钢,强度等级从X65至X100,可应用于冻土带、地震区和水土流失区域的管线建设.海底管线用钢和抗HIC管线管的强度等级已从以往的X65提高到X70,X70管线管的最大壁厚可达34.1 mm,并已批量在工程中应用.新型的HTP高强度管线钢采用超低碳高铌含铬的成分设计,具有十分优良的性能,用铬替代钼可显著地降低成本,生产的X80管线管已应用于美国第一条X80管线.     

低温韧性优良的管线用X80电焊钢管开发

由于近年提高了对能源输送的需要，即使是在电焊钢管中，为了满足对高强度高韧性管线输送用钢管的需求，已经实现了X80级高韧性电焊钢管的商品化。开发钢管组织中不含粗大的珠光体（简称P）和马氏体（简称M）、而具有均匀的贝氏体·铁素体（简称B·F）组织。另外，将c（碳）含量降至0．03％的低Ceq（c当量）成分钢缝焊部韧性优良，特别是不仅母材，而且即使焊接部位的vTrs（夏比断口转变温度）也低到了50℃以下，从而使X80级电焊钢管韧性优良，能满足多方向管线钢的用途要求。     

耐应变时效特性优良的API5L X100级管线用钢管的开发

JFE开发的高强度高度形管线（钢管）,即使在地震带和不连续冻土带敷设,因地基变动而承受变形时,也难以产生纵裂及其后的延性断裂。而且,因开发的管线钢管在加热至240℃的条件下能抑制应变时效硬化,故在管外表面涂层引起的应力——应变曲线变化小,保持了优良的变形性能。为了获得高变形性能而进行了钢的双相组织控制,为了抑制应变时效硬化而利用合金元素碳化物析出降低了钢中的固溶碳,再结合加速冷却和其后的在线加热,从而开发了新的钢板生产工艺。试制的AP15L X100钢板成形为UOE管及240℃,表层涂后,有〈85％的屈服比和〉6％的均匀延伸率而有优良的变形性能。     

超高强度X100、X120钢管的止裂性能

1 前言 随着天然气用量的不断增加,要求输送管线进一步高强化.使用超高强钢管的高压管线可降低天然气输送的总成本.为适应市场要求,日本钢管生产商已成功开发出X100、X120超高强度钢管.     

Si—Mn—V系热轧双相钢线棒材组织性能及应用研究

本文研究了Si-Mn-V热轧双相钢合金元素及轧制工艺,对双相钢组织性能的影响。结果表明,该钢成分设计合理,在轧后空冷的条件下,即可得到双相组织,在900～1000℃间终轧的钢,由于合金元素的影响,强度对温度不甚敏感,各终轧温度下得的双相钢强度都在550MPa以上,经适当的冷变形性能可到达到生产8.8级以上级紧固件国标要求,进一步深加工可达到高强度钢丝的国标要求     

超高强度系列管线钢厚板的研制

介绍了宝钢超高强度X90、X100、X120系列管线钢的研制开发.以低碳微合金化配合适当的控轧控冷TMCP工艺,试制厚度为16 mm的超高强度X90、X100、X120系列管线钢厚板.用其制造φ914 mm×16 mm直缝焊管,具有高的强度和优良的低温冲击韧性.管体母材横向具有高的屈服强度和抗拉强度,最高强度级别的X120管线钢管在-40℃下的夏比冲击功大于220 J,FATT50(CVN)为-73℃,DWTT断口FATT85(CVN)为-15℃;钢管焊缝和焊接热影响区在-20℃下的夏比冲击功分别大于150 J和80 J,FATT50(CVN)均为-55℃.用宝钢生产的超高强度X90、X100、X120系列管线钢厚板试制的各等级的尺寸为φ914 mm×16 mm的直缝焊管各项性能分别满足API 5L(44版)、ISO 3183:2006(E)规范对X90、X100、X120管线钢管的要求.     

2007年日本钢铁企业新产品一览

1）厚板：①新日铁NSGP-1钢板,能防油船的贮油罐底腐蚀,经试用后检查确认了效果。②JFE船用YP460级高强度钢板是同时具有高强度化和优良焊接性,并促进集装箱船轻量化和降低造船成本的钢板。建机用YS1100MPa级钢板（JFE—HYD1100LE）是使用了在线热处理工艺,具有优良耐延迟断裂特性的超高强度高韧性钢板。船的原油罐用耐蚀钢板（JFE—SIP—OT）是能抑制油船原油罐底板点蚀和上甲板内面腐蚀的钢板。③神户制钢超大型集装箱船用大热量输入焊接型厚壁YP460钢板是采用晶粒超细分割和TMCP技术生产的无Ni高强度、高韧性、高焊接性钢板。建筑结构用高性能钢管KSAT630具有高焊接性和质量稳定性,并获得了认定的80kg级钢管。     

高强度高韧性X80管线钢的研制与应用

由于长距离高压油气输送的需要,高强度高韧性管线用钢得到迅速发展.宝钢在完成"西气东输"工程用X70管线钢后,进行了更高强度级别X80管线钢的研制.现就宝钢X80管线铜的研制和应用情况,X80管线钢的成分、工艺、组织、性能和制成φ1 016×15.3 mm螺旋焊管性能进行论述.合理的成分配合最佳的控轧控冷工艺,是X80管线钢获得具有针状铁素体微观组织和高的冲击韧性、优良的低温抗动态撕裂能力的关键.     

X70级针状铁素体类管线用钢板的生产研究

根据X70管线用钢的技术要求,进行了实验室研究和现场生产试验.确定采用低碳、低硫磷和Nb、V、Ti、Mo等微合金化成分;在试验中,分别采用三阶段控制轧制和二阶段控制轧制＋轧后快冷技术,并对这两种工艺进行了分析与比较.最终采用二阶段控制轧制＋轧后快冷技术进行试生产,获得了具有高强度、高韧性针状铁素体组织的X70管线钢.     

日本汽车用高强度合金化热镀锌钢板的开发

近年来,日本汽车向减轻自重和受冲击时确保安全性等方向发展,已经开发出具有良好成形性能590ＭＰａ级的高强度钢板,其中有以铁素体为基础的马氏体组织双相钢,这种双相钢的重要特点是低屈服比。汽车受高速冲击时吸收能量高,这样同时可以满足汽车对高强度和安全性方面的要求。从防锈蚀出发,汽车上正在使用的各种镀锌钢板,其中具有高腐蚀性能和廉价合金化热镀锌钢板的使用量逐渐增多。但是,这种高强度钢板在现行合金化热镀锌工艺中获得含有马氏体双相钢是困难的。低碳冷轧钢板为得到双相钢组织,在退火工序中的双相区采取快速冷却可获得以铁素体…     

APIX70和X80管线钢的组织与冲击性能之间的关系

本文主要研究的是高强度APlX70和X80管线钢的组织与冲击性能之间的关系。实验根据不同的化学成分及热轧工艺制造了三种实验钢,并进行了组织和冲击性能之间的研究。另外,利用电子背散色衍射（EBSD）技术对有效晶粒尺寸进行了分析。冲击实验结果说明,在单相区轧制的钢比在双相区轧制的钢具有较高的能量,这是因为,单相区轧制的钢组织都为针状铁素体。在X80钢的单相区进行轧制,降低了能量转变温度是因为降低了有效晶粒尺寸,针状铁素体具有较小的有效晶粒尺寸。然而,X80具有极好的机械性能,其中包括屈服强度和抗拉强度,吸收功,转变温度,特别是韧性。     

低成本X52N管线管控轧控冷工艺研发

文章研究了包钢钢管公司159PQF连轧机组低成本生产规格为Φ159 mm×7 mm、钢级为X52N管线管时,通过控制轧制与控制冷却两方面来组织生产。工业试验表明,在提高钢管拉伸性能的同时,可大幅提高钢管的冲击韧性与各项性能,合理的控轧控冷工艺可使钢管的各项性能满足API5L的标准要求。     

低合金高强度Q460C钢板轧制生产实践

在合理设计化学成分的基础上,通过控轧控冷（TMCP）工艺对轧制过程中的温度、变形和轧后冷却等进行有效控制,显著改善了Q460C钢材的微观组织,获得了具有良好综合力学性能的高强度低合金钢板。     

唐钢成功开发S500MC、DP600汽车用钢

近日,河北钢铁集团唐钢不锈钢公司成功冶炼并轧制了SS00MC冷成型用高屈服强度钢和DP600级高强度双相钢两种汽车用钢,唐钢汽车用钢再添了两名“新丁”。     

日本高等级直缝埋弧焊管线钢管

从装备能力、制造流程、产品品种、规格和性能水平等方面针对日本JFE公司和新日铁住金两家主要的钢铁公司在高等级直缝埋弧焊管线钢管方面进行了调研。两家公司均为集成化钢铁联合生产企业,可实现从炼钢、轧制、制管到内外涂覆的全流程钢管一贯制制造。JFE公司UOE焊管、螺旋焊管和ERW焊管的年产能为112、20和75万t,新日铁住金的UOE焊管、螺旋焊管和ERW焊管的年产能分别为100、27和82万t。两家公司在直缝埋弧焊管方面均已开发了X100/X120高强度管、X60~X120抗大应变管、X70抗酸管、X80低温管、X80厚壁管、X65深海用厚壁管等高等级管线管产品,并应用于诸多世界主要管线工程。     

CSP线高强度细晶热轧板的混晶和变形拉长晶粒的成因

对CSP线生产的高强度细晶热轧板的混晶和拉长晶粒的成因进行了分析,用有限元分析法模拟了热轧带钢的变形区的剪切应变场和温度场,用Gleeble实际模拟轧制工艺和组织变化。结果表明,CSP线高强度细晶热轧板的混晶和拉长晶粒的形成与钢板轧制过程中的钢板表层的变形场及温度场有关,也与先析出铁素体的形成后再进行轧制变形的过程有关;采用奥氏体深过冷轧制,既保证得到细晶粒又避免产生混晶和被变形拉长的晶粒。新的CSP轧制工艺,成功地生产了高强度高成形性细晶粒C-Mn热轧板。     

建筑结构用高强度厚壁圆钢管

近年来,对建筑结构用圆形钢管提出了高强度化和大断面化的要求。建筑钢结构的使用特别重视钢管的屈服强度（YS）和屈强比（YR）。JFE钢铁公司对钢板的目标特性和钢管的制造工艺进行了研究,开发出了采用高性能厚钢板制造的抗拉强度为550—780MPa级（屈服强度385—630MPa级）的圆形钢管,能够提供满足多种设计要求的低、高豫（高瑙）钢管。