高压输送用X70QPSL2无缝管线管的开发

通过合理设计化学成分,在冶炼上采用集成的冶炼控制技术、轧制上采用控制锻压比轧制及控冷工艺、热处理上采用外喷淋+内轴流工艺,成功开发出了壁厚S≥25 mm的高压输气用X70QPSL2无缝管线管,产品检测与评价表明:产品化学成分、纵向拉伸性能、夏比V型缺口冲击性能满足技术指标要求,屈服强度平均值559 MPa,抗拉强度平均649 MPa,屈强比平均0.85,伸长率平均25%,在0℃和-50℃条件下10 mm×10 mm×55 mm尺寸的V型横向冲击功分别达到213 J和180 J;50 MPa高压静水压试验评价合格;焊接性能优良。     

Φ219.1mm×9.5 mm抗硫化氢腐蚀无缝管线钢管X52QS的生产实践

根据API5L标准设计的X52QS管线钢管的化学成分为(/%):0.11~0.14C,0.20~0.35Si,0.95~1.20Mn,≤0.010P,≤0.0015S,0.10~0.20Ni,0.10~0.20Cu,0.008~0.020Ti,0.0015~0.004 0Ca。采用"100t EAF-LF+VD精炼-Φ210 mm圆坯连铸-精密斜轧机组轧制-880℃淬火-655℃回火调质热处理"工艺流程对X52QS钢管进行了批量化生产。主要工艺措施为电弧终点控制钢水温度1620~1640℃0.05%~0.08%C,≤0.008%P,精炼渣组分(/%):58CaO,7SiO_2,22Al_2O_3,8MgO,3%氟化物,VD后喂Ca-Si线等。检验结果表明,X52QS管线钢管的金相组织主要为铁素体+回火贝氏体,晶粒度≥8.5级,各类夹杂物的总和≤2级;力学性能和抗硫化氢腐蚀性能完全满足API 5L的标准要求;具有良好的焊接性能和低温冲击韧性,韧脆转变温度为-95℃。     

Φ168.3 mm×7.92 mm X70QS抗硫无缝钢管的生产实践

根据API5L标准要求设计了X70QS无缝钢管的化学成分,采用热膨胀相变仪测定了试样钢种的CCT曲线,结果表明,当冷速达到20℃/s时,组织中珠光体消失,贝氏体含量较多,合适的淬火冷却速度应选择20℃/s以上。采用"100 t EAF→LF+VD精炼→圆坯连铸→精密斜轧机组轧制→调质热处理"工艺流程对X70QS无缝钢管进行生产。生产过程中有效控制了S含量、非金属夹杂物、铸坯偏析,解决了穿轧粘钢的问题。结果表明,X70QS无缝钢管的金相组织主要为铁素体+回火贝氏体,晶粒度在8.5级以上,各类夹杂物的总和≤2级;力学性能和抗硫化氢腐蚀性能完全满足API 5L的标准要求;-60℃时未达到材料韧脆转变温度。     

Φ168.3 mm x7.92 mm X70QS抗硫无缝钢管的生产实践

根据API5L标准要求设计了X70QS无缝钢管的化学成分,采用热膨胀相变仪测定了试样钢种的CCT曲线,结果表明,当冷速达到20℃/s时,组织中珠光体消失,贝氏体含量较多,合适的淬火冷却速度应选择20℃/s以上。采用"100 t EAF→LF+VD精炼→圆坯连铸→精密斜轧机组轧制→调质热处理"工艺流程对X70QS无缝钢管进行生产。生产过程中有效控制了S含量、非金属夹杂物、铸坯偏析,解决了穿轧粘钢的问题。结果表明,X70QS无缝钢管的金相组织主要为铁素体+回火贝氏体,晶粒度在8.5级以上,各类夹杂物的总和≤2级;力学性能和抗硫化氢腐蚀性能完全满足API 5L的标准要求;-60℃时未达到材料韧脆转变温度。     

厚壁X65Q钢级管线用无缝钢管的研制

采用微合金化技术,以低C含Mn钢为基础,设计出壁厚大于25 mm X65Q钢级管线用无缝钢管的化学成分,并通过实验室研究确定出最佳热处理工艺。试验结果表明,采用“910℃淬火+670℃回火”热处理工艺时,材料的强度及低温冲击韧性匹配良好,钢中的显微组织主要为贝氏体+少量回火索氏体,晶粒度为8.5级;工业化批量生产检验,材料在-30℃低温冲击功达120 J以上,材料的屈服强度有近80 MPa富余量。设计的钢种可用于壁厚大于25 mm的X65Q及以上钢级管线管生产,满足用户相关性能指标要求。     

-70°C低温用09MnNiD钢Φ219 mmx20 mm无缝管生产实践

按照20 t EAF→LF+VD→模铸3t钢锭→轧制Φ270 mm圆钢→斜轧穿孔→CPE轧管→在线常化工艺流程,生产Φ219 mm×20 mm 09MnNiD钢无缝管（/%:0.07～0.10C,0.25～0.35Si,1.35～1.40Mn,0.49～0.51Ni,0.020～0.035Al,≤0.02Nb,≤0.015P,≤0.006S）。通过控制EAF终点C≤0.04%和P≤0.008%,LF精炼S≤0.005%,VD≤67Pa,≥15 min,模铸过热度≤45℃,热轧后荒管冷却速度30～70℃/min,钢管常化温度910℃,开发了Φ219 mm×20 mm钢管。测试结果表明:生产的钢管显微组织为F+P,晶粒度10级,-70℃冲击功KV2≥275 J,抗拉强度503～508 MPa,屈服强度354～356 MPa,以及其化学成分、非金属夹杂物、无损检测均满足GB 150.2-2011标准要求。     

舵杆用Q345D钢热处理工艺对组织和性能的影响

试验研究了Q345D级钢(%:0.18C、0.41Si、1.34Mn、0.05Nb、0.08V、0.024A1)Φ280 mm锻材淬-回火处理和正火处理后的组织和性能。结果表明,经890℃空冷200 s,水冷+570℃回火后的钢抗拉强度R_m≥630MPa,屈服强度R_e≥455 MPa, -20℃冲击功A_KV 28～40 J;910℃空冷正火后R_m≥575 MPa, Re≥390 MPa, -20℃ A_KV42～59 J,均满足舵杆产品对力学性能的要求;淬-回火工件距表面30 mm的组织为回火索氏体+粒状贝氏体,中心组织为珠光体+少量粒状贝氏体,正火处理后工件表面与心部均为珠光体+铁素体组织。     

热轧工艺对390 MPa级高铁转向架用钢组织性能影响

高铁转向架的服役要求其屈服强度不低于390 MPa，抗拉强度不低于510 MPa，-40 ℃低温冲击功不低于34 J，满足30年服役寿命。研究设计了一种具有高韧性、耐腐蚀和易焊接的试验钢化学成分，通过控制轧制和控制冷却方法，调整其组织和力学性能。经过拉伸试验、冲击试验、扫描电镜对试验钢的力学性能和显微组织进行了检测与分析。结果表明，390 MPa高铁转向架用耐候钢的成分设计合理，各项力学性能符合要求，其中当终轧温度为850 ℃、以7 ℃/s的冷速冷却至550 ℃时综合性能最好，屈服强度为487 MPa，抗拉强度为596 MPa，-40 ℃低温冲击功为216 J。     

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。     

精轧工艺对30 mm厚X65管线钢板组织和性能的影响

Nb-Ti微合金化X65管线钢(/%:0.07C、1.60Mn、0.35Mo)的生产工艺流程为130 t顶底复吹转炉-钢包吹氩-LF-RH-250 mm×1500 mm板坯连铸-连轧至30 mm板-控冷工艺。研究了第Ⅱ阶段开轧(890～940℃)轧后冷却温度(780～850℃)和冷却速度(8～20℃/s)对X65钢厚板拉伸、落锤性能和组织的影响。结果表明,Ⅱ阶段开轧温度为940℃,轧后冷却速度为20℃/s可以使X65钢厚板得到以针状铁素体和粒状贝氏体为主的组织,钢板抗拉强度665～695 MPa,屈服强度495～520 MPa,落锤纤维组织率约为92%,满足标准要求。     

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。     

X65QO Φ457 mm×25.4 mm大口径深海海底无缝钢管的开发和应用

设计研制了生产深水油气田大口径海底管线用无缝钢管的成分要求和工艺路线。小批量试制X65QO海底管线管,试制结果表明,通过微合金成分优化(/%:0.15Mo,0.04Nb,0.09V,0.06Ti),皮尔格周轧管工艺,配合930 ℃淬火+670℃回火调质工艺,X65QO钢级深海海底管线管屈服强度为～500 MPa,抗拉强度为～580MPa,-30℃低温冲击功300 J,裂纹尖端开口位移(CTOD)以及焊接性能和氢致裂纹(HIC)性能较好,完全符合用户的要求。     

X65QO φ457 mm x 25.4 mm大口径深海海底无缝钢管的开发和应用

设计研制了生产深水油气田大口径海底管线用无缝钢管的成分要求和工艺路线。小批量试制X65QO海底管线管,试制结果表明,通过微合金成分优化(/% ：0.15Mo,0.04Nb,0.09V,0.06Ti),皮尔格周轧管工艺,配合930 ℃淬火+670 ℃回火调质工艺,X65QO钢级深海海底管线管屈服强度为~500 MPa,抗拉强度为~580 MPa, -30℃低温冲击功＞300J,裂纹尖端开口位移(CTOD)以及焊接性能和氢致裂纹(HIC)性能较好,完全符合用户的要求。     

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。     

含铌管线钢X70针状铁素体组织的产生及影响因素

测试和分析了由150 mm铸坯连轧成14.6 mm微合金化管线钢X70(%:0.04C、1.54Mn、0.05Nb、0.04V、0.01Ti、0.003 9N)的力学性能和显微组织。结果表明,通过加入微量Nb与开坯后≤950℃进行变形量≥70%的控制轧制,终轧800℃并以20～30℃/s冷至500～550℃,管线钢X70的室温组织为典型的针状铁素体,晶粒尺寸2～5μm,具有良好的综合力学性能,即σ_(0.5)≥565 MPa,σ_b≥655 MPa,Cv(-20℃)≥212 J。     

X120管线钢的试制及其相变规律

在实验室试制了X120管线钢,并绘制了X120管线钢的连续冷却转变曲线。结果表明:热轧态时试验钢的屈服强度平均值为905 MPa,抗拉强度平均值为980 MPa,伸长率平均值为17%,屈强比为0.92,-20℃的冲击功平均值为90J。经600℃回火2h后,试验钢的屈服强度平均值达到了950 MPa,抗拉强度平均值达到了1 000 MPa,伸长率平均值为18%,屈强比为0.95,-20℃的冲击功平均值为95J。经过压缩后,冷却速度为5℃/s时试验钢的组织即全部为板条贝氏体组织,而该组织为X120级管线钢中的理想组织。     

国内某钢厂低合金钢NM550的生产浅析

利用淬火+低温回火热处理工艺生产出低合金耐磨钢NM550,得到的试验钢其抗拉强度为1480MPa～1575MPa,断裂延伸率为10.9%～11.6%,-20℃冲击功为22J～39.5J,表面布氏硬度为534HB～555HB,满足GB/T24186-2009的要求。     

正火和淬火温度对30CrMoA钢除砂器大型锻件-40℃冲击韧性的影响

30CrMoA钢(/%:0.30C、0.21Si、0.53Mn、0.003S、0.005P、0.98Cr、0.22Mo、0.06V)除砂器锻件为外径Φ405～493 mm内径Φ90～167 mm的管状工件,技术条件要求调质后-40℃横向冲击功≥20 J。经常用正火+调质工艺920℃正火(风冷)+880℃正火(风冷)+860℃淬火(空冷+水冷)+630～680℃回火(空冷)后横向Rm715～815 MPa,Rp0.2 545～665 MPa, A 19%～20%,Z 65%～68%,室温A_kc 36～101 J,-40℃ A_kv 11～21 J; 通过Thermo-calc软件计算得出该钢平衡相图及计算的Ac3温度确定优化调质工艺950℃正火(风冷)+820℃淬火(空冷+水冷)+660～670℃回火(空冷),其横向力学性能为R_m 685～700 MPa,Rp_0.2 500～525 MPa, A 21%～22%,Z 63%～66%,室温A_kv 65～114 J,-40℃ A_kv 23～28 J,均符合技术条件要求。     

1580mm热轧线Q345qE桥梁钢的试制开发

介绍了唐山不锈钢耐低温冲击桥梁钢Q345qE的开发过程。通过设计Nb-Ti复合强化成分体系,采用LF+RH双精炼、控轧控冷关键控制技术,成功开发出耐-40℃冲击桥梁钢。结果表明:8.0 mm热卷成品组织为F+P+B,强度满足标准要求,波动控制在±30 MPa,平均伸长率30%,-40℃平均冲击功270 J。     

高强高焊接性7A52铝合金的淬火特性

采用末端淬火技术和力学性能测试、X射线衍射、透射电子显微分析,研究了高强高焊接性7A52铝合金的淬火特性。结果表明,常温水淬条件下,7A52合金的淬透层深度为28mm;合金适宜的固溶-时效制度为470℃/1h水淬,之后进行120℃/24h时效。在此条件下合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为487MPa、431MPa和9.3%。