低碳微合金管線鋼過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變

采用mms-200熱力模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)進(jìn)行高溫壓縮試驗(yàn),研究一種低碳微合金管線鋼在應(yīng)變速率為0.1,1.0和5.0s-1,變形溫度為800～1150℃條件下的熱變形行為及流變應(yīng)力特征,利用透射電鏡和光學(xué)顯微鏡觀察高溫壓縮變形后的組織,采用zener-hollomon參數(shù)的雙曲正弦函數(shù)來描述實(shí)驗(yàn)鋼的熱變形流變應(yīng)力行為。研究結(jié)果表明:流變應(yīng)力隨著變形溫度的升高而降低,隨著變形速率的提高而增大;實(shí)驗(yàn)鋼在高溫壓縮過程中存在動(dòng)態(tài)回復(fù)和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶2種軟化機(jī)制,在較高變形溫度和較低應(yīng)變速率條件下,才發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶;在獲得的流變應(yīng)力解析式中,結(jié)構(gòu)因子a、應(yīng)力水平參數(shù)α和應(yīng)力指數(shù)n分別為2.6×1018s-1,0.012mpa-1和5.73,熱變形激活能為518.73kj/mol。

采用熱膨脹法獲取x100管線鋼的cct曲線,并通過硬度實(shí)驗(yàn),光學(xué)顯微組織觀察,sem組織觀察,tem組織觀察等手段進(jìn)行分析,深入討論了x100管線鋼的cct曲線及其在不同冷卻條件下的相變規(guī)律,研究了x100管線鋼不同冷卻條件下的組織類型及典型特征,為更好的認(rèn)識(shí)x100管線鋼組織-性能之間的關(guān)系和推動(dòng)其工業(yè)應(yīng)用提供重要參考。

采用gleeble-1500d型熱模擬機(jī),測定了不同nb含量的低碳微合金管線鋼在不同冷卻速度下,過冷奧氏體連續(xù)冷卻相變點(diǎn),分析觀察了顯微組織,測定了其顯微硬度。結(jié)果表明,在同一冷速下,隨著nb含量的增加,過冷奧氏體連續(xù)冷卻相變點(diǎn)降低,組織中容易出現(xiàn)板條狀貝氏體鐵素體,顯微硬度提高;在相同成分下,隨著冷速的增加,含鈮鋼中鐵素體越來越細(xì)小,由等軸大塊鐵素體組織向板條狀貝氏體鐵素體轉(zhuǎn)變,顯微硬度提高。

利用gleeble-1500熱力模擬試驗(yàn)機(jī),研究了典型低碳鋼在未變形及變形條件下的連續(xù)冷卻過程的相變規(guī)律,并通過光學(xué)顯微鏡對連續(xù)冷卻后的組織進(jìn)行了詳細(xì)觀察和分析。結(jié)果表明:隨著冷卻速度的增加,鐵素體相變溫度降低,相變時(shí)間縮短,晶粒細(xì)化,貝氏體含量增多;變形加速了鋼的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變,使cct曲線左移,貝氏體的臨界冷卻速度增加。

在mms-300熱力模擬機(jī)上,利用膨脹法結(jié)合金相-硬度法,建立新開發(fā)的高速列車焊接構(gòu)架用mn-cu-ti-nb低碳鋼未變形和變形奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線,研究了形變和冷卻速度對試驗(yàn)鋼γ→α相變行為及顯微組織的影響。結(jié)果表明:隨著冷卻速率的增加,鐵素體轉(zhuǎn)變開始溫度降低,鐵素體晶粒得到細(xì)化,同時(shí)還促進(jìn)了貝氏體相變。變形一方面促進(jìn)了鐵素體相變,細(xì)化鐵素體晶粒;另一方面又抑制了貝氏體相變,使貝氏體含量降低,硬度降低。

通過熱模擬實(shí)驗(yàn)對不含硼和含硼低碳mn-nb鋼在連續(xù)冷卻過程中的相變進(jìn)行研究,分別繪制了兩種鋼的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變(cct)曲線,并對不同冷卻速度的試樣進(jìn)行組織觀察和顯微硬度分析.結(jié)果表明:變形使低碳mn-nb鋼cct曲線左移,提高開始轉(zhuǎn)變溫度,促進(jìn)了多邊形鐵素體和珠光體的轉(zhuǎn)變;微量硼的加入使低碳mn-nb鋼cct曲線右移,顯著降低開始轉(zhuǎn)變溫度,明顯抑制鐵素體和珠光體轉(zhuǎn)變,減小鐵素體和珠光體存在的冷卻速度范圍,顯著提高了低碳mn-nb鋼的顯微硬度.

在gleeble-3800熱模擬試驗(yàn)機(jī)上采用熱膨脹法-金相法測定了ml40cr鋼的臨界點(diǎn)ac1、ar1、ac3、ar3,同時(shí)測定了在不同冷卻速度下過冷奧氏體連續(xù)冷卻時(shí)的膨脹曲線,獲得了該鋼的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線;研究了ml40cr連續(xù)轉(zhuǎn)變冷卻過程中奧氏體轉(zhuǎn)變過程和轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織和性能,初步確定了ml40cr盤條的控制冷卻范圍,為冷鐓鋼ml40cr盤條的開發(fā)提供了參考依據(jù)。

研究了q345鋼連續(xù)冷卻過程中奧氏體轉(zhuǎn)變過程及轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織和性能,為制定生產(chǎn)工藝提供參考依據(jù).利用膨脹法結(jié)合金相-硬度法,得到不同冷卻速度連續(xù)冷卻時(shí)的膨脹曲線和相應(yīng)的金相組織及硬度,用dta法及膨脹法測定其臨界點(diǎn)ac1、ac3以及ms,獲得了q345鋼的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線(cct圖).由cct圖和不同冷卻速度的顯微組織照片可知,當(dāng)冷卻速度比較低時(shí),形成較粗大的塊狀鐵素體和珠光體,當(dāng)冷卻速度大于0.5℃/s時(shí)出現(xiàn)貝氏體,形態(tài)似針狀鐵素體,其形成溫度在450~600℃左右,當(dāng)冷卻速度大于20℃/s時(shí),發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變,馬氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)約為400℃.

借鑒國際高強(qiáng)度微合金化鋼(hsla)合金設(shè)計(jì)的新理念,采用純凈鋼冶煉連鑄工藝和熱機(jī)械軋制工藝(tmcp),鞍鋼研制開發(fā)出含鈮微合金化高鋼級(jí)管線鋼和超低碳貝氏體鋼。其產(chǎn)品具有高強(qiáng)度、高韌性和良好的焊接性能等,實(shí)物質(zhì)量達(dá)到國際同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平

管線鋼 一、管線鋼的概述 1、概念 管線鋼主要用于石油、天然氣的輸送。制造石油天然氣集輸和長輸管或煤炭、 建材漿體輸送管等用的中厚板和帶卷稱為管線用鋼（lps）。石油鋼的強(qiáng)度一 般要求達(dá)到600～700mpa；鋼中o、s、p、n、c總含量不大于0.0092%；鋼 中脆性al2o3夾雜和條狀mn夾雜為痕跡狀態(tài)。 管線鋼主要用于加工制造油氣管線。油氣管網(wǎng)是連接資源區(qū)和市場區(qū)的最便 捷、最安全的通道，它的快速建設(shè)不僅將緩解鐵路運(yùn)輸?shù)膲毫?，而且有利?保障油氣市場的安全供給，有利于提高能源安全保障程度和能力。 2、管線鋼類型 管線鋼可分為高寒、高硫地區(qū)和海底鋪設(shè)三類。從油氣輸送管的發(fā)展趨勢、 管線服役條件、主要失效形式和失效原因綜合評(píng)價(jià)看，不僅要求管線鋼有良 好的力學(xué)性能，還應(yīng)具有耐負(fù)溫性、耐腐蝕性、抗海水和hsscc性能等。這 些工作環(huán)境惡劣的管線，線路長，又不易維護(hù)，對

-1- 摘要 目前我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，對石油天然氣的需求日益旺盛。大直徑管道作為石油天然氣安 全經(jīng)濟(jì)有效的輸送途徑之一，隨著西氣東送等大建設(shè)項(xiàng)目相繼投入，國家已將其放在了優(yōu)先 發(fā)展的位置。我國管線鋼的應(yīng)用和起步較晚，過去已鋪設(shè)的油、氣管線大部分采用q235和 16mn鋼。“六五”期間，我國開始按照api標(biāo)準(zhǔn)研制x60、x65管線鋼，并成功地與進(jìn)口鋼 管一起用于管線敷設(shè)。90年代初寶鋼、武鋼又相繼開發(fā)了高強(qiáng)高韌性的x70管線鋼，并在 澀寧蘭管道工程上得到成功應(yīng)用。國外天然氣高壓輸送采用高鋼級(jí)鋼管呈強(qiáng)勁的發(fā)展趨勢。 微合金鋼控軋技術(shù)在管線鋼中的應(yīng)用使得管線鋼不再進(jìn)行正火而大大降低了生產(chǎn)成本，同時(shí) 微合金元素的作用使得晶粒進(jìn)一步細(xì)化。 現(xiàn)代管線鋼在組織結(jié)構(gòu)上的一個(gè)重要標(biāo)志是針狀鐵素體或低碳貝氏體。針狀 鐵素體或超低碳貝氏體的組織特點(diǎn)使高鋼級(jí)管線鋼在獲得高強(qiáng)度的同時(shí)仍

安陽國豐商貿(mào)有限公司 管線鋼用途 管線鋼是指用于輸送石油、天然氣等的大口經(jīng)焊接鋼管用于熱軋卷板或?qū)捄?板。管線鋼在使用過程中，除要求具有較高的耐壓強(qiáng)度外，還要求具有較高的低溫韌 性和優(yōu)良的焊接性能 聯(lián)系方式 聯(lián)系人：李經(jīng)理 電話：0372-5568044 手機(jī)：13526160557 傳真：0372-2150103 qq：50602104 郵箱：50602104@.qqcom 聯(lián)系地址：安陽市殷都區(qū)楓林水郡a區(qū) 公司介紹 安陽國豐商貿(mào)有限公司主要經(jīng)營安鋼生產(chǎn)的各種優(yōu)質(zhì)鋼材，年銷售鋼材五 萬多噸。銷售網(wǎng)絡(luò)遍布全國。 公司位于河南省的最北部，地處山東、山西、河北、河南四省毗鄰處，歷 史八大古都之首、人工天河紅旗渠故鄉(xiāng)—安陽，京廣鐵路、京珠高速、京深高 鐵，107國道貫穿南北，交通十分便利，古城安陽西依八百里太行山脈，礦產(chǎn)資 源儲(chǔ)備極其豐富。 公司主要經(jīng)營安鋼、邯鋼、

管線鋼x5213526160557李浩 管線鋼用途 管線鋼是指用于輸送石油、天然氣等的大口經(jīng)焊接鋼管用于熱軋卷板或?qū)捄?板。管線鋼在使用過程中，除要求具有較高的耐壓強(qiáng)度外，還要求具有較高的低溫韌 性和優(yōu)良的焊接性能 公司介紹 安陽國豐商貿(mào)有限公司主要經(jīng)營安鋼生產(chǎn)的各種優(yōu)質(zhì)鋼材，年銷售鋼材五 萬多噸。銷售網(wǎng)絡(luò)遍布全國。 公司位于河南省的最北部，地處山東、山西、河北、河南四省毗鄰處，歷 史八大古都之首、人工天河紅旗渠故鄉(xiāng)—安陽，京廣鐵路、京珠高速、京深高 鐵，107國道貫穿南北，交通十分便利，古城安陽西依八百里太行山脈，礦產(chǎn)資 源儲(chǔ)備極其豐富。 公司主要經(jīng)營安鋼、邯鋼、舞鋼、濟(jì)鋼產(chǎn)管線鋼、鍋爐容器板245r、345r、、 低合金、z向鋼、高強(qiáng)板、定軋各種中厚板。 兼營河北承鋼無縫鋼管。 企業(yè)理念：產(chǎn)品合格是我們的責(zé)任，品質(zhì)卓越是我們的貢獻(xiàn)；效益是錢， 質(zhì)量是命；質(zhì)量是企業(yè)的生命

通過在gleeble1500熱模擬試驗(yàn)機(jī)上的熱形變和冷卻試驗(yàn),研究了熱形變及釩微合金化對高碳鋼連續(xù)冷卻后顯微組織及硬度的影響。研究結(jié)果表明:未形變的含釩試驗(yàn)鋼在5和9℃/s冷速下出現(xiàn)了中低溫組織貝氏體和馬氏體,950℃變形后的含釩鋼,在同樣冷速下相變后得到的組織全為珠光體。隨釩含量的增加,珠光體轉(zhuǎn)變后的片層間距變小,硬度升高。同樣冷速下形變后試驗(yàn)鋼的珠光體團(tuán)細(xì)化,珠光體片層間距增加,硬度降低,且形變后增加冷速引起的珠光體片層細(xì)化效果不如未形變時(shí)明顯。

通過gleeble-1500d熱模擬試驗(yàn)機(jī)研究了不同cr含量的低碳高鈮x80管線鋼在相同變形工藝條件下的軟化行為,采用補(bǔ)償法計(jì)算了試驗(yàn)鋼的靜態(tài)再結(jié)晶百分率,分析了變形溫度和道次間隔時(shí)間對靜態(tài)軟化行為的影響。結(jié)果表明:變形溫度在900～980℃,cr含量達(dá)到一定水平時(shí),可以通過溶質(zhì)拖曳作用顯著降低奧氏體再結(jié)晶的進(jìn)行;cr的加入還可以增加nbc的固溶度、減小其析出驅(qū)動(dòng)力而延遲其析出時(shí)間。

用硼徑跡顯微照相技術(shù)研究含銅超低碳微合金鋼從1150℃以5℃/s冷卻到850℃過程中硼的晶界偏聚的形成與發(fā)展的過程。統(tǒng)計(jì)分析了冷卻到不同溫度時(shí)富集因子與貧化區(qū)寬度的變化,研究表明在冷卻初始階段硼—空位復(fù)合體迅速擴(kuò)散到晶界上,使晶界上的硼迅速增加,在1090℃達(dá)到極大值,冷卻到1090～940℃區(qū)間時(shí),隨著溫度的降低晶界上的硼發(fā)生明顯的反向擴(kuò)散,晶界上的硼逐漸減少,繼續(xù)降低溫度,隨著析出物的出現(xiàn)反向擴(kuò)散變?nèi)?晶界上硼的偏聚量又開始增加。

通過gleeble—1500d熱模擬機(jī)研究了不含nb元素和含nb元素耐候鋼的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變(cct)曲線,分析了nb元素及冷卻速度對耐候鋼cct曲線及組織變化規(guī)律的影響。結(jié)果表明,nb元素的加入阻礙了耐候鋼相變的發(fā)生,降低了各相開始轉(zhuǎn)變的溫度,導(dǎo)致相變曲線向右下移動(dòng);當(dāng)冷卻速度為15℃/s時(shí),加入nb元素的耐候鋼組織發(fā)生明顯的變化;含nb耐候鋼隨著冷卻速度的增大,其硬度逐漸提高,當(dāng)冷卻速度大于5℃/s時(shí),有大量的貝氏體生成,當(dāng)冷卻速度大于20℃/s時(shí),有部分馬氏體生成,均有利于提高耐候鋼的強(qiáng)度,改善其性能。

以管線鋼x52為研究對象,在gleeble1500熱模擬機(jī)上,主要進(jìn)行了在奧氏體未再結(jié)晶區(qū)不同形變量和冷卻速度對x52的相變行為及顯微組織影響的研究·通過光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡分析技術(shù)可以發(fā)現(xiàn),隨形變量和冷卻速度的增加,晶粒明顯變細(xì)·實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在奧氏體未再結(jié)晶區(qū)軋制可以大大地增加鐵素體的形核位置,使晶粒細(xì)化;同時(shí)冷卻速度的增大,使鐵素體的形核驅(qū)動(dòng)力加大,形核率增加,也使晶粒明顯細(xì)化·另外,與低碳鋼不同的是,在鐵素體晶粒邊界和鐵素體晶粒內(nèi)部可以觀察到有第二相的析出,在奧氏體未再結(jié)晶區(qū)軋制時(shí),第二相的析出可以抑制再結(jié)晶,并且,析出物的存在不僅阻礙位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng),而且會(huì)造成位錯(cuò)的增殖·因而微合金鋼細(xì)化晶粒的機(jī)理主要有:形變誘導(dǎo)鐵素體、鐵素體的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶和第二相的析出抑制晶粒長大使晶粒細(xì)化

以管線鋼x52為研究對象,在gleeble1500熱模擬機(jī)上,進(jìn)行了奧氏體未再結(jié)晶區(qū)不同形變速度、形變量和冷卻速度對x52的相變行為及顯微組織影響的研究。通過光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡分析可以發(fā)現(xiàn),隨變形速率、形變量和冷卻速度的增加,晶粒明顯變細(xì)。同時(shí),低碳鋼不同的是在奧氏體未再結(jié)晶區(qū)軋制時(shí),第二相的析出可以抑制再結(jié)晶,并且析出物的存在不僅阻礙位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng),而且會(huì)造成位錯(cuò)的增殖,因而微合金鋼細(xì)化晶粒的機(jī)理主要有:形變誘導(dǎo)鐵素體、鐵素體的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶和第二相的析出抑制晶粒長大使晶粒細(xì)化

闡述了測定scm435鋼奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變的試驗(yàn),并對其組織轉(zhuǎn)變進(jìn)行分析及硬度測定,繪制出其cct曲線,得出其組織、晶粒及硬度的變化趨勢。

可采用不同的工藝路線和設(shè)備來生產(chǎn)高強(qiáng)度管線鋼。本文比較了不同工藝路線下的冶金能力。豐富的冶金知識(shí)以及長期的經(jīng)驗(yàn)都是獲得可靠、可再生、成本優(yōu)化的工藝的基礎(chǔ)。鋼廠操作人員必須根據(jù)各廠情況，評(píng)估這些工藝的運(yùn)行成本與工廠效益之間的關(guān)系。

分析了kr、ld、lf、rh、cc等工序?qū)芫€鋼碳、硫成分的影響,根據(jù)各工序的工藝特點(diǎn),考慮爐機(jī)匹配問題,采取提高鐵水溫度、加強(qiáng)原料管理、優(yōu)化精煉工藝、開澆爐與連澆爐碳、硫成分區(qū)分控制等措施,使管線鋼的碳、硫成分得到有效控制。