太鋼成功試制世界最高等級X120管線鋼卷板

太鋼研制成功X120管線鋼卷板

太鋼2250熱軋生產(chǎn)線自其投產(chǎn)以來,就將開發(fā)生產(chǎn)高強韌、高等級管線鋼定位為最重要的戰(zhàn)略產(chǎn)品行列,集中優(yōu)勢資源,及時啟動了x80高等級管線鋼的研制。在2007年該生產(chǎn)線即開發(fā)成功x80管線鋼,太鋼成為西氣東輸二線工程供貨時間最早、供貨批量最大的鋼企。

濟南鋼鐵公司多年來將研發(fā)高強度管線鋼作為公司的發(fā)展戰(zhàn)略方向之一，近年來已開發(fā)成功x65～x80管線鋼，先后應(yīng)用于國家重點建設(shè)工程，并出口印度等海外市場。2009年濟鋼將研發(fā)x100、x120高端管線鋼作為公司的重點攻關(guān)項目，希望通過自主創(chuàng)新，形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高端管線鋼產(chǎn)品系列。

濟鋼試制成功X120中厚板管線鋼

在油氣田使用的管線鋼系列中，x120管線鋼由于安全可靠、輸送量大，降低成本等優(yōu)勢成為現(xiàn)階段的發(fā)展態(tài)勢。x120管線鋼將會廣泛應(yīng)用于天然氣管道輸送行業(yè)。x120鋼的典型金相組織為下貝氏體。它研發(fā)中的難點是：

采用焊接熱模擬方法研究了線能量對x120管線鋼haz韌性的影響,并通過3種不同成分焊絲與焊劑的匹配試驗,確定了x120管線鋼的最佳焊材匹配方案。以確定的工藝參數(shù)對jco成型的x120管線鋼進行了焊接實踐,并對焊后鋼管的性能進行了分析。研究表明,當線能量為35kj.cm-1時,x120管線鋼haz具有最高的韌性值;目前現(xiàn)有的焊接材料較難實現(xiàn)x120管線鋼的過匹配焊接,應(yīng)重點開發(fā)x120管線鋼專用焊材;與普通管線鋼具有較佳的彎曲變形能力不同,x120鋼管在8倍壁厚的彎軸直徑下彎曲出現(xiàn)裂紋,這主要是因為x120鋼管焊縫cghaz晶粒長大明顯,組織中m/a數(shù)量多,呈長條狀分布,導(dǎo)致了x120鋼管焊縫cghaz的脆化。

介紹在柳鋼熱軋2032mm生產(chǎn)線開發(fā)試制微合金化x70管線鋼卷的工藝與產(chǎn)品性能。

通過設(shè)計合理的化學成分和生產(chǎn)工藝,在安鋼150t轉(zhuǎn)爐—1780mm熱連軋生產(chǎn)線上成功開發(fā)了x70高級別管線鋼。利用光學顯微鏡,研究了不同冷卻速率下組織與性能的關(guān)系。結(jié)果表明,當獲得針狀鐵素體組織時,鋼板具有最佳的綜合力學性能。

通過設(shè)計合理的化學成分和生產(chǎn)工藝,安陽鋼鐵股份有限公司在其150t轉(zhuǎn)爐-1780mm熱連軋生產(chǎn)線上成功開發(fā)了x70管線鋼。該產(chǎn)品具有針狀鐵素體組織,各項力學性能均滿足標準要求。

47工業(yè)技術(shù) 1　x120管線鋼 　　與普通管線鋼相比，x120管線鋼中加入了b元素。b元素的加入 可以提高可淬性，促進馬氏體和下貝氏體的形成。含有b元素的母材 和熱影響區(qū)具有更高的韌性。合金元素ti和nb的加入，可以防止焊 接熱影響去的過度退火。鋼板的焊接性主要取決于鋼板的碳當量，本 次實驗所用x120鋼的ceq值為0.53。其值高于普通的管線鋼，因此 焊接性較差。 　　x120管線鋼的典型組織為下貝氏體加少量馬氏體，下貝氏體組 織可以使管線鋼得到足夠的強度和韌性。研究表明，化學成分相近的 下貝氏體和馬氏體，其強度也相近。并且x120管線鋼中的下貝氏體 晶粒細小，這使得其具有更高的韌性。 2　x120鋼的焊接試驗及接頭組織性能分析 2.1　焊接工藝試驗 　　試驗所用x120鋼的厚度為16.0mm，管徑為916mm。針對管口 與管口組對環(huán)縫焊接，

采用davanathan-stachursky雙電池滲氫裝置研究了x120試驗管線鋼中電化學氫滲透動力學行為,運用電化學充氫方法對x120管線鋼進行預(yù)制微裂紋,采用sem觀察鋼中夾雜物及其與氫致裂紋(hic)形成的關(guān)系。實驗結(jié)果表明,隨著充氫電流密度的增大,飽和陽極電流i∞、氫擴散通量j∞、氫有效擴散系數(shù)deff均逐漸增大;hic萌生與鋼中夾雜物化學成分有關(guān),x120管線鋼中主要含有al、mn的硫化物、氧化物夾雜,氮化鈦、鈮的復(fù)合夾雜以及ca-al-o-s的混合物夾雜,hic更易于在含al、mn的夾雜物處萌生及形成,且裂紋形核后一般沿軋制方向生長。

介紹了西氣東輸二線用x80級管線鋼的開發(fā)及應(yīng)用情況。太原鋼鐵有限公司x80級管線鋼采用低c高mn、nb-cr-mo合金體系設(shè)計,純凈鋼冶煉,優(yōu)化的tmcp技術(shù)軋制,所開發(fā)的x80級熱軋卷板微觀組織均為針狀鐵素體,具有高屈服強度、低韌脆轉(zhuǎn)變溫度及良好的抗動態(tài)撕裂能力。

203 高等級管線鋼的發(fā)展現(xiàn)狀 鄭磊1，傅俊巖2 （1.寶山鋼鐵股份有限公司研究院，上海201900; 2.中信金屬公司微合金鋼研究中心，北京100004) 摘要：回顧總結(jié)了近年來國際上高等級管線鋼的發(fā)展。現(xiàn)代管線鋼向高強度、大厚度、抗 應(yīng)變和抗hic方向發(fā)展。為降低長距離天然氣管線的建設(shè)成本，開發(fā)了x100和x120超高 強度管線管，并進行了x100和x120管線管的試驗段建設(shè)，取得了顯著的進展。開發(fā)了以 雙相顯微組織為特征的滿足“基于應(yīng)變設(shè)計”的抗大應(yīng)變高強度管線鋼，強度等級可從x65 至x100，可應(yīng)用于凍土帶、地震區(qū)和水土流失區(qū)域的管線建設(shè)。海底管線用鋼和抗hic管 線管的強度等級已從以往的x65提高到x70，x70管線管的最大壁厚可達34.1mm，并已批 量在工程中應(yīng)用。新型的htp高強度管線鋼采用超低碳高鈮

203 高等級管線鋼的發(fā)展現(xiàn)狀 鄭磊1，傅俊巖2 （1.寶山鋼鐵股份有限公司研究院，上海201900; 2.中信金屬公司微合金鋼研究中心，北京100004) 摘要：回顧總結(jié)了近年來國際上高等級管線鋼的發(fā)展?，F(xiàn)代管線鋼向高強度、大厚度、抗 應(yīng)變和抗hic方向發(fā)展。為降低長距離天然氣管線的建設(shè)成本，開發(fā)了x100和x120超高 強度管線管，并進行了x100和x120管線管的試驗段建設(shè)，取得了顯著的進展。開發(fā)了以 雙相顯微組織為特征的滿足“基于應(yīng)變設(shè)計”的抗大應(yīng)變高強度管線鋼，強度等級可從x65 至x100，可應(yīng)用于凍土帶、地震區(qū)和水土流失區(qū)域的管線建設(shè)。海底管線用鋼和抗hic管 線管的強度等級已從以往的x65提高到x70，x70管線管的最大壁厚可達34.1mm，并已批 量在工程中應(yīng)用。新型的htp高強度管線鋼采用超低碳高鈮

介紹x70鋼開發(fā)生產(chǎn)中的冶煉、軋制的工藝控制情況,確立了生產(chǎn)工藝路線,為管線鋼的開發(fā)提供了依據(jù)。

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安陽鋼鐵股份有限公司通過適當增加nb、mo、ni、cu等合金元素的含量,采用tmcp工藝,在爐卷軋機上用厚150mm的板坯成功生產(chǎn)出了厚25mm的x70管線鋼產(chǎn)品,雖然壓縮比只有6,但產(chǎn)品力學性能和落錘斷口形貌均滿足標準要求。

在150kg和50kg氧化鎂坩堝真空感應(yīng)爐上進行x120管線鋼(%:0.03～0.04c、1.98～2.05mn、≤0.9(cr+mo+nb+v+ti)的脫氧和脫硫試驗。結(jié)果表明,通過控制碳氧反應(yīng)用碳脫氧和控制冶煉溫度避免爐襯分解,可使鋼中氧含量≤20×10~(-6);在碳脫氧條件下,采用cao-bao-caf_2系精煉渣,可使鋼中硫含量≤0.002%。通過掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn),鋼中存在來源于坩堝的≤5μmmgo夾雜。

2014年11月22mm厚度的x80級熱軋卷板在太鋼成功下線，并于10月底首批通過了中石油φ1219mm×22mm螺旋焊管用熱軋卷板成果鑒定。隨著國家“十二五”重點工程西氣東輸二線、三線等項目的快速推進，大壁厚、大口徑的管道制造與投運迫在眉睫。在此背景下，國內(nèi)各家鋼廠相繼開展了該規(guī)格產(chǎn)品的研發(fā)工作。

采用熱膨脹法獲取x100管線鋼的cct曲線,并通過硬度實驗,光學顯微組織觀察,sem組織觀察,tem組織觀察等手段進行分析,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,為更好的認識x100管線鋼組織-性能之間的關(guān)系和推動其工業(yè)應(yīng)用提供重要參考。

近日，安鋼1780mm熱連軋生產(chǎn)線成功軋制出高技術(shù)含量、高附加值的熱軋卷板x80高級別管線鋼。

采用低c-mn-mo-nb系為基礎(chǔ),添加適量釩、鈦、鎳、銅和鉻等微合金元素的合金設(shè)計方法,利用潔凈鋼冶煉技術(shù)和tmcp軋制工藝,研制開發(fā)了x70高等級厚規(guī)格鋼板。對鋼板組織和力學性能分析表明:鋼板組織為針狀鐵素體混合組織,晶粒細小均勻,夾雜少,帶狀組織輕微,析出物均勻彌散,具有高強度和良好的低溫韌性。