X70管线钢感应加热弯管工艺参数的热模拟试验

以正交试验为基础，利用热模拟试验，研究了X70钢级感应加热弯管在不同工艺过程中力学性能和组织结构的变化规律，评价了弯管的组织、性能特征，揭示了工艺一组织一性能间的关系，为X70钢级弯管的生产提供了优化的工艺参数。     

热扩渗铝工艺对碳钢表面渗铝层组织及性能的影响

采用二次正交同归试验方法,研究了碳钢的热扩渗铝温度、时间与铁铝金属间化合物层厚度的关系,得到最优的热扩渗铝工艺参数,并对热扩渗铝前后的试样浸铝层组织形貌与性能进行了分析.结果表明:理想的扩渗铝温度为950℃,保温时间为6 h.经扩渗铝处理后的试样表面获得了一定厚度的铁铝金属间化合物扩渗层,其硬度及高温抗氧化性能均优于未进行扩渗处理的试样.     

45钢热浸渗铝渗层厚度分析

采用正交回归设计实验方法,研究了浸渗时间和热扩散时间对45钢浸渗铝渗层厚度的影响规律,建立了渗层回归方程。结果表明,浸渗时间越长,扩散时间越长,渗层厚度越大,渗层逐渐出现了空洞和裂纹,最佳浸渗工艺参数为：浸渗2min,扩散2h。     

X70管线钢渗铝层盐雾腐蚀后能谱面扫描分析

利用激光热效应对X70管线钢进行渗铝处理,研究了其在5％盐雾试验中的腐蚀行为,通过SEM、EDS和XRD等手段对腐蚀产物表面-界面形貌、化学元素面扫描和物相组成进行了分析,探讨了渗铝层耐盐雾腐蚀机理.结果表明,渗铝层界面由渗铝层、扩散层和基体组成,Al和Fe原子在扩散层相互扩散,形成了FeAl2金属化合物相,是界面冶金结合的主要机制;盐雾腐蚀以点蚀为主,表面出现裂纹是热扩散过程中热应力作用的结果;腐蚀后渗铝层界面中存在Al和O元素的分层富集现象,形成的Al2O3氧化膜有效地阻止Cl-对基体金属的腐蚀,Al在渗铝层的局部富集是保护基体的主要因素,提高了X70管线钢的耐盐雾腐蚀性能.     

X70管线钢LF控氮工艺分析

对X70管线钢生产工艺及LF过程控氮因素进行了综合分析。结果表明,LF工况条件下造白渣脱硫阶段的"钢液裸露"是造成钢液增氮最为主要的原因。在此基础上提出了从BOF出钢到LF处理结束等6项X70管线钢LF控氮工艺要点。根据LF生产实践不断完善与优化其各环节的技术参数,为生产更低含氮量要求的高级别钢种奠定理论与工艺基础。     

热变形条件下X70管线钢的显微组织和力学性能研究

以X70管线钢为对象,采用热膨胀仪和热模拟试验机对其动态和静态相变温度进行测定,研究不同冷却速率对X70管线钢显微组织和力学性能的影响。结果表明,含PF+B双相组织的X70管线钢,其抗拉强度和伸长率高于AF组织管线钢,但其屈服强度明显低于后者。     

X80管线钢焊接工艺参数研究

采用热模拟技术、工程测试手段和显微分析方法,研究了线能量和预热温度对X80管线钢焊接热影响冲击韧度的影响规律，并分析了其原因，从而推荐出最佳焊接工艺参数.     

碳钢热浸扩散渗铝工艺及高温氧化性能的研究

以Q235较理想的热浸镀铝工艺参数为基础,通过二元正交回归试验方法,研究得出较理想的高温扩散渗铝工艺参数,即扩散温度950 ℃,时间6 h.最优工艺参数下表面铝层和扩散铝层的共同厚度为32.8 μm,铁铝化合物的平均厚度为16.8 μm.同时对热浸扩散渗铝试样进行了900 ℃×100 h高温氧化研究,结果表明,采用最优化工艺参数扩散渗铝,所得扩散渗层分布均匀,抗高温氧化性能显著提高.     

X70管线钢冲击韧性实验研究

通过不同实验温度下的不同厚度、不同缺口取向含V型缺口试样夏比冲击实验和宏观断口分析，研究X70高韧性管线钢的冲击韧性的厚度、缺口取向和温度与分层裂纹耦合效应。结果表明：X70管线钢具有严重的各向异性现象，其在平行钢板表面方向和沿钢板厚度方向力学性能差异较大。分层裂纹主要是试样中材料固有的片状缺陷所致，有确定的方向性，同时与温度又有密切的关系，但分层裂纹的产生对X70管线钢的冲击韧性都是有益的。当裂纹扩展方向与厚度方向的相对方位改变时，分层裂纹效应亦将改变，实际的冲击韧性也改变。因此，应用单一试样厚度、单一缺口方向和单一的实验温度的表观冲击韧性数据进行管道结构的安全评定可靠性较差，必须考虑管道的温度、管壁厚度和缺陷方向的耦合效应。     

X70管线钢焊接热影响区组织和韧性研究

通过焊接热模拟的方法，研究了焊接线能量对X70管线钢焊接热影响区组织和低温韧性的影响。结果表明，在25kJ／cm的焊接线能量下，热影响区粗晶区的组织发生粗化，韧性显著降低；随着焊接线能量增加，低温韧性进一步恶化。然而，焊接线能量对细晶区的组织和低温韧性影响不大，在60kJ／cm的大焊接线能量下．细晶区仍能获得优良的低温韧性。     

X70管线钢的生产工艺

介绍了安阳钢铁股份有限公司在150 t转炉、连铸、炉卷轧机生产线上对高强度高韧性X70工艺管线钢的研发过程,包括成分体系设计和采用的工艺措施。通过合理运用微合金化技术和炉卷卷取轧制工艺开发的管线钢,组织性能优良,满足新时期长距离油气输送管道要求。     

X70管线钢点蚀行为研究

对X70管线钢的凹坑进行了SEM观察,并对控轧控冷工艺以及层流冷却水进行了分析研究。实验结果表明,X70管线钢凹坑是由于点蚀腐蚀所引起,而点蚀产生的原因是由于层流冷却水中的氯离子浓度偏高。另外,对X70管线钢的点蚀形成机理进行了讨论。     

弯管制造工艺对X70钢级弯管性能影响的试验研究

就弯管制造工艺对X70钢级弯管性能的影响进行了较为系统的试验研究。通过对弯管原材料采用不同的热处理工艺进行多次试验,结合产品试制的检验结果,得出了较为合适的弯制工艺:弯制温度900～1050℃;加热带宽40～80mm;冷却方式为单面强制水冷;回火温度450～550℃。用干线管弯制的Φ1016mm×17.5mm、Φ1016mm×21mm和Φ1016mm×26.2mm共3种规格的弯管单件、小批量试制及Φ1016mm×21mm规格首批50支批量试生产的检验结果表明,所制订的X70钢级弯管弯制工艺是可行的。     

X65管线钢的高温热变形行为研究

采用Gleeble-3500热模拟试验机研究了X65管线钢的高温热变形行为.结果表明,X65管线钢在给定的试验条件下,随着变形温度降低及应变速率增加,流变应力增加,同时峰值应变增加;实验钢的热变形激活能为276.9kJ/mol,建立了X65管线钢的热变形方程,确立了峰值应力σ_p与Zener-Hollomon因子的关系.     

HTP型X70管线钢的开发

采用低C高Nb设计X70管线钢高温轧制工艺(HTP),对轧后X70管线钢的组织和性能进行分析。结果表明:采用高温轧制工艺和加速冷却条件下生产的X70管线钢完全能够符合现行技术标准要求,大大降低了生产成本,有助于提升管线钢产品的市场竞争力。     

Effects of Microstructure on Corrosion of X70 Pipe Steel in an Alkaline Soil

Corrosion of X70 steel with different heat treatments (quenching, air cooling, and furnace cooling) in an alkaline soil was investigated by weight-loss, surface characterization and electrochemical measurements. The cathodic/anodic reactions of X70 steel in alkaline soil are dominated by the oxygen reduction and formation of iron oxides that deposit on the steel surface. The protection of the oxide deposit is through a physical block effect. The deposit layer formed on as-received steel has a compact, complete structure and thus, provides an effective protection over the underneath steel. However, the deposit layers on the heat-treated steels are generally loose, porous and defective, and provide minor protectiveness. Corrosion of steel is affected by its microstructure. Generally, steels with heat treatments have a higher corrosion rate than the as-received steel. The presence of more pearlite enhances the corrosion rate of ferrite by a galvanic effect. When the steel contains bainite and martenite phases, the activity of the steel is further increased.     

入炉温度对直轧X70管线钢性能的影响

采用实验室炼钢—连铸—直接轧制方法,研究了用连铸连轧工艺生产X70管线钢时不同的热装温度对成品组织性能的影响,结果表明,800℃热装比1100℃热装的钢板晶粒尺寸细小,位错密度高,因而强度较高,韧性也能满足要求;而1100℃热装的钢板,析出物尺寸比800℃热装时细小、分散,韧性较好。     

影响埋地X70管线钢腐蚀性的土壤因素评价

土壤腐蚀是影响埋地管线能否安全运行的重要因素。通过模糊聚类确定了影响X70和Q235钢腐蚀速率的主要土壤因素,利用灰关联和层次分析等方法确定了各主要影响因素对腐蚀速率的影响顺序和权重大小。计算结果表明:影响X70钢土壤腐蚀性的主要因素从大到小的顺序和权重依次为pH(0.4050)>含水量(0.2517)>电导率(0.1493)>全盐(0.0868)>Cl-(0.0501)>NO3-(0.0291)>SO42-(0.0173)>HCO3-(0.0107),影响Q235钢土壤腐蚀性各因素顺序和权重与此相差不大。本结果有助于深化对土壤腐蚀的认识,也为土壤腐蚀性评价方法的制定提供一些新的参考。