大口径厚规格高钢级管线钢CCT曲线测定

文章对实验室研发的X80管线钢连续冷却转变曲线(CCT曲线)进行了测定,测定结果表明冷却速率在5～30℃/s时,X80管线钢可以获得理想组织,组织类型为粒状贝氏体+铁素体贝氏体+少量马氏体/奥氏体岛;终冷温度为450℃时组织转变基本完成。CCT曲线的确定为后续成分设计优化、工艺参数制定和组织控制提供借鉴。     

B对X100/X120高强度管线钢连续冷却相变组织的影响

 利用热模拟技术（DIL805A热膨胀仪）和显微分析方法,对不同成分体系X100/X120高强度管线钢在连续冷却转变下的显微组织的变化规律进行了研究。研究结果表明,对于无B钢,随冷速增加,组织中依次出现多边形铁素体(PF)、粒状贝氏体(GB)、贝氏体铁素体(BF)和马氏体(M)。B元素的添加使得管线钢相变开始温度降低到500℃左右,抑制了多边形铁素体的形成,促进了贝氏体的形成。为了获得高级别管线钢X100的复相组织,无B钢的冷却速度应控制在20~30℃/s,而含B钢的冷速只需控制在5~15℃/s,简化了冷却工艺。     

X70级别耐磨管线钢连续冷却转变规律研究

采用■型热膨胀仪,对X70级别管线钢在不同冷却速度下的连续冷却转变规律进行研究,结合金相法建立了试验钢的连续冷却转变曲线,并通过光学显微镜对在不同冷却速度下得到的显微组织进行观察。结果表明:随着冷却速度的增加,奥氏体-铁素体相变温度逐渐降低,并向贝氏体组织转变,获得耐磨管线钢合适组织的冷速为10～30℃/s。     

深海X70管线钢热影响区组织及性能变化

为解决深海X70管线钢实际焊接中热影响区(HAZ)的软化问题，采用Gleeble-3800热模拟试验机对X70管线钢进行了不同热循环工艺下的热模拟研究，并利用光学显微镜、扫描电镜和硬度计等手段分析了不同峰值温度下热影响区的组织变化规律。结果表明，不同峰值温度下X70管线钢的组织主要由多边形铁素体、准多边形铁素体、粒状贝氏体、贝氏体铁素体和M-A组元组成；随峰值温度升高，硬度值呈先升高后降低再升高的趋势，在峰值温度1 050℃时组织完全奥氏体化，组织主要由多边形铁素体和准多边形铁素体组成，硬度值为210 HV,低于母材硬度，同时细晶区出现了软化。     

等温处理对高级别管线钢晶内铁索体形成的影响

采用热模拟技术,研究700、650、600、550℃等温处理对管线钢晶内铁素体形成的影响以及600℃下钢的组织随等温时间的转变规律。测量不同等温温度处理后钢的维氏硬度,分析钢中诱导晶内铁素体析出的夹杂物的成分。结果表明,由700℃逐渐降低至550℃进行等温处理,钢的硬度先降低后升高,晶内铁素体的数量在650℃时最大;600℃时在原奥氏体晶粒内部,晶内针状铁素体与贝氏体存在竞争关系;由Mg、Al、Ti等元素构成的复合夹杂物可以诱导晶内铁素体形核。     

冷却工艺对抗大变形管线钢X70HD热涂敷性能的影响

抗大变形管线钢加热并保温一段时间后,钢管力学性能将发生变化,通常会有屈服强度、屈强比升高,均匀延伸率降低,应力—应变曲线形状改变等,这些性能变化将降低钢管抵抗变形的能力。利用扫描镜等设备研究了冷却工艺对21mmX70HD抗大变形管线钢组织、性能和应变时效硬化的影响。结果表明,随着开始冷却温度的降低,先共析铁素体含量逐渐增加,贝氏体组织含量逐渐降低,贝氏体的组织相态由粒状贝氏体逐渐向板条贝氏体转变。当开始冷却温度在700℃时,试验钢板具有最佳的综合力学性能。试验钢板制成1016mm钢管后,钢管在200℃时效保温5min下,纵向屈服强度Rt0.5为497MPa,抗拉强度Rm为695MPa,伸长率为41%,屈强比Rt0.5/Rm为0.72,Rt1.5/Rt0.5为1.24、Rt2.0/Rt1.0为1.09,均匀变形伸长率达到9.0%。     

等温处理对高级别管线钢晶内铁素体形成的影响

采用热模拟技术,研究700、650、600、550℃等温处理对管线钢晶内铁素体形成的影响以及600℃下钢的组织随等温时间的转变规律。测量不同等温温度处理后钢的维氏硬度,分析钢中诱导晶内铁素体析出的夹杂物的成分。结果表明,由700℃逐渐降低至550℃进行等温处理,钢的硬度先降低后升高,晶内铁素体的数量在650℃时最大;600℃时在原奥氏体晶粒内部,晶内针状铁素体与贝氏体存在竞争关系;由Mg、Al、Ti等元素构成的复合夹杂物可以诱导晶内铁素体形核。     

控轧控冷工艺对X100管线钢组织和性能的影响

通过实验室φ350 mm 4辊轧机对V-Nb-Wi微合金化X100管线钢(%:0.057C、1.84Mn、0.25Mo)进行控轧控冷试验。结果表明,在1 100℃始轧,800～900℃终轧,100～400℃终冷温度下,X100钢的组织为针状铁素体+粒状贝氏体-下贝氏体。降低终轧温度可细化组织,提高钢的强度;降低终冷温度可提高钢的强度,但使钢的韧性降低。X100管线钢的最佳轧制工艺为终轧温度850℃,终冷温度200℃。     

含铌低碳钢的连续冷却转变

用Gleeble-1500热力模拟实验机研究了含铌低碳钢和普通低碳钢经不同变形条件下连续冷却过程的相变规律,利用热膨胀法结合金相法得到了连续冷却转变曲线,分析比较了它们的组织演变规律,测定了含铌低碳钢在不同温度和不同变形量下硬度的变化.研究结果表明,铌的加入使铁素体转变开始温度降低,使贝氏体转变温度降低,铌对贝氏体的转变产生了抑制作用.同时铌的加入扩大了产生贝氏体的冷速范围,含铌低碳钢中贝氏体的量显著增多.含铌钢在950℃变形时贝氏体板条长度和宽度比850℃变形时大.对含铌低碳钢,在冷却速度低于1℃/s时,由于生成大量的铁素体,导致了硬度降低;而冷却速度大于1℃/s时,基体中出现了贝氏体使硬度突然增加.     

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。     

X70管线钢连续冷却过程的相变研究

以两种微合金化方式(Nb、V、Ti和Nb、V、Ti、Mo)的X70管线钢为研究对象,在MMS-200热模拟试验机上进行了双道次轧制工艺模拟试验,研究不同卷取温度、冷却速度对X70显微组织的影响.结果表明,随着卷取温度的降低及冷速的提高,金相组织细化.卷取温度在520℃、冷速在15℃/s左右可以得到较为理想的针状铁素体组织.Nb、V、Ti微合金化管线钢,当冷却速度为15℃/s时,带状组织完全消失.     

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。     

X70管线钢的成分设计及其轧制工艺的控制

根据低碳-锰(Mn)-铌(Nb)合金系针状铁素体钢进行成分设计,并从加热温度、变形量、终轧温度、冷却速度和卷取温度等参数对轧制工艺加以控制,在本钢2300热连轧机组生产线一次试轧X70管线钢获得成功。检验结果表明,所生产的X70管线钢是以针状铁素体组织为主,并具有良好的机械性能。     

控轧控冷工艺对抗H2 S腐蚀X70管线钢组织和性能的影响

根据抗H2S腐蚀X70管线钢的使用特点,采用低碳、超低硫、超低磷、控制Mn含量的技术思路,以控制MnS夹杂物数量和形态、铸坯的枝晶偏析与中心偏析。通过实验室的控轧控冷试验,分析了不同终轧温度和终冷温度对组织和性能的影响,试验结果表明,终轧温度为820℃和840℃时,均可获得准多边形铁素体+粒状贝氏体组织,随着终轧温度的降低,晶粒细化;随着终冷温度的降低,粒状贝氏体含量增加。通过实验室研究结果,确定了工业生产方案,并完成了工业试制。试验结果表明,在820℃终轧,400℃卷取可以获得组织为准多边形铁素体+粒状贝氏体、综合性能优良的产品,其抗HIC敏感测试为0,抗SSCC性能未失效。     

薄板坯连铸连轧30CrMo钢的连续冷却转变(CCT)曲线和应用

采用膨胀法测定了56 mm薄板坯连轧成6 mm板的30CrMo钢(/%:0.32C、0.20Si、0.60Mn、0.20Ni、0.97Cr、0.18Mo)在0.03～15.60℃/s冷却速率下的连续冷却转变(CCT)曲线并观察了各冷却速率下的显微组织。得出30CrMo钢的相变临界点Ac3=800℃,Ac1=735℃,Bs=510℃,Ms=340℃,Mf=220℃。应用结果表明,30CrMo钢6 mm板卷取后的空冷的冷却速率≤0.06℃/s,当卷取温度为610～640℃时获得铁素体+珠光体组织,避免贝氏体形成导致强度显著升高和塑性变差。     

卷取温度对钒微合金化耐候钢力学性能的影响

 在实验室制备了钒微合金化高强耐候钢,通过拉伸试验、冲击试验、扫描电镜、透射电镜对试验钢的组织结构、力学性能以及第二相粒子析出行为进行了研究,分析了不同卷取温度对耐候钢显微组织和力学性能的影响。研究结果表明：随着卷取温度的降低,试验钢在550℃获得最佳力学性能,晶粒尺寸细小,细晶强化效果明显,但是钒的析出数量减少,析出强化作用减弱。试验钢在550℃卷取时组织为铁素体、珠光体以及部分针状铁素体,针状铁素体组织以及细晶强化共同作用不但弥补了该卷取温度下析出强化的不足,而且使得试验钢的力学性能有了明显提高。     

厚壁X80热轧管线钢生产实践及热加工组织演变分析

摘要：通过Thermomastor-Z热模拟试验机双道次压缩实验,研究了X80管线钢在880～1050℃温度区间的静态再结晶行为,结果表明,实验钢在920℃及以下未发生再结晶,在960℃及以上温度,随道次间隔时间延长,静态再结晶率增加。采用不同卷取温度进行了214mm厚度X80板卷工业试制,精轧开轧温度设为920℃,卷取温度510℃的试制钢组织为准多边形铁素体+粒状贝氏体+MA,卷取温度410℃的试制钢组织为粒状贝氏体+贝氏体铁素体+弥散分布的MA的细小组织,后者的MA尺寸和贝氏体板条尺寸明显小于前者,表现出更优异的低温冲击韧性和DWTT性能。通过TEM发现试制钢中的MA是以马氏体为主的组织,并含有较多纳米级尺寸、以Nb元素为主的Nb/Ti碳氮化物复合析出相,但V的析出量则很有限,此外,高卷取温度试制钢的析出相含量也更高。     

控轧控冷工艺对X70钢板组织及性能的影响

通过研究控轧控冷工艺参数变化对X70钢板组织及性能的影响,优化精轧的开轧温度、终轧温度及ACC快速冷却等参数对X70管线钢的微观组织结构和性能的影响。结果表明,工艺优化后,X70管线钢得到以针状铁素体为主的均匀细化的理想组织和优良性能。     

工艺制度对X80级抗大变形管线钢组织和性能的影响

利用扫描电镜,研究了工艺制度对X80级抗大变形管线钢组织和性能的影响。研究结果表明,随开始冷却温度的降低,先共析铁素体含量逐渐增加,贝氏体组织含量逐渐降低,钢板抗大变形性能参数提高。当开始冷却温度为720～740℃时,钢板具有最佳的综合力学性能,屈服强度Rt0.5为565 MPa,抗拉强度Rm为730 MPa,伸长率为42.7%,屈强比Rt0.5/Rm为0.75,Rt1.5/Rt0.5为1.161、Rt2.0/Rt1.0为1.116,均匀变形伸长率达到12.33%。     

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。