卷取温度对150 ksi超高强度焊管卷板组织和性能的影响

为满足深井和超深井油气开发对高强度焊管的需求,采用低碳微合金化成分设计+TMCP工艺,开发了150 ksi钢级焊管专用钢,并研究了卷取温度对卷板组织和性能的影响。结果显示:随着卷取温度升高,卷板马氏体含量呈现下降趋势,材料的强度下降,塑性和韧性随之上升;在卷取温度为550℃条件下,卷板的屈服强度为740 MPa,抗拉强度为1103 MPa,延伸率为17%,达到设计要求,具有良好的强塑性。用其制造Φ50.8 mm×4.0 mm的焊管,管材屈服强度为1078 MPa,抗拉强度为1141 MPa,延伸率为21%,均达到了150 ksi钢级焊管的设计要求。

热轧U型冷却对带钢组织性能影响研究

410LA是用途广泛的汽车结构件,马钢在生产410LA初期出现头中尾性能差异大的现象,钢卷沿长度方向力学性能分布不均,头部、尾部的强度偏差较大,中间强度相对稳定。通分研究分析发现头部、中间、尾部位错强化、细晶强化以及析出强化效果不同,导致了钢卷不同部位的强化差别较大。本文通过热轧U型卷取工艺的开发投用,对带钢卷取温度进行差异化控制。试验结果表明热轧带钢头尾50米卷取温度进行50~100℃的补偿,降低了头中尾性能差异,能够显著提高钢卷性能的均匀性,屈服强度波动值由120 MPa降至40 MPa,抗拉强度波动值由70 MPa降至20 MPa。采用热轧U型冷却工艺还解决410LA因头、尾强度波动太大导致的酸轧厚度波动大、头尾板形不良等问题,提高冷轧工序生产和使用过程的稳定性。

密集冷却工艺对大梁钢组织和性能的影响研究

利用Fotric-288型热成像仪、Leica DMIRM型光学显微镜、Z600电子拉伸试验机和TIME5310型里氏硬度计研究分析了密集冷却线改造前后M610L大梁钢温度分布、组织和性能的变化。研究结果表明2250热连轧产线冷却线由常规层流冷却改造为密集冷却后,热轧卷在卷取前操作侧和传动侧的边部温降降低了30%~40%,热轧卷两侧边部温降基本对称;热卷的晶粒得到了明显细化,细化程度在8%~16%;密集冷却改造后,热卷宽度方向的硬度和拉伸性能波动得到了降低,性能均匀性得到了明显地提高。

450 MPa级海底管线钢HIC试验裂纹分析研究

H_(2)S腐蚀问题在油气输送过程中十分重要,其破坏性和危害性极大,严重影响了油气输送管道的寿命,制约了油气输送管道材料的发展,因此抗H_(2)S腐蚀管道用钢成为其中一种发展趋势。本文采用经济型成分设计,开发出450 MPa级耐酸性海底管线钢,但HIC试验出现轻微的氢致裂纹。通过金相显微镜、扫描电镜、EDS等手段,分别对试验钢在HIC试验中产生裂纹的原因,从组织、杂物、元素偏析、硬度等方面进行分析研究,找出HIC试验出现裂纹的原因,来提高450 MPa级海底管线钢的耐HIC性能。研究结果表明:HIC试验中出现的裂纹不是由钢中异常夹杂物造成的,而是由于钢中的Mn偏析产生了硬相的微观组织引起的。

X65级别海底管线钢低温CTOD性能研究

由于恶劣的海洋环境,要求海底管线钢具有较高的低温断裂韧性。CTOD性能是海底管道低温断裂韧性的重要评价指标。本文通过对不同厚度实验钢在0℃、-20℃、-40℃、-60℃、-80℃试验温度下进行CTOD试验。试验结果表明,本文实验钢的CTOD性能存在厚度规格效应的影响,20.6 mm厚度实验钢的CTOD值随着试验温度降低而降低,在0~-40℃之间,其CTOD性能均保持在较高水平,其CTOD值均在1.30 mm以上,在-60℃以下,其CTOD值大幅度降低,CTOD值降低为0.11 mm。而14.3 mm厚度实验钢随着试验温度的降低变化不大,其CTOD性能均保持在较高水平,在-80℃下,其CTOD值仍达到1.63 mm。

热轧后分段冷却对Ti微合金化低碳钢显微组织和力学性能的影响

对以微量(质量分数为0.08%~0.09%)钛合金化的低碳钢板热轧后分别空冷至600、650和700℃再快速冷却至卷取温度。检测了钢卷的显微组织和力学性能。结果表明:随着热轧后开始空冷温度的升高,钢卷的显微组织从少量贝氏体+铁素体转变为少量珠光体+铁素体;钢卷中Ti析出物主要为弥散的纳米级TiC和亚微米级Ti(C,S);随着热轧后开始快速冷却温度从600℃提高至650℃,钢卷的强度提高了16.5%,析出物尺寸增加了3.75 nm,体积分数增加了0.215%;随着热轧后开始快速冷却温度从650℃升高至700℃,钢卷的强度下降了9.7%,析出物尺寸增大了9 nm,体积分数仅增加了0.035%;650℃为Ti析出物的最佳析出温度。

热轧SPA-H薄规格稳定轧制分析与改进

薄规格SPA-H集装箱钢主要用于制作集装箱的面板,包括侧板和顶板,是热轧钢板向薄规格方向发展的典型代表钢种。随着集装箱市场竞争的不断激烈,热轧薄规格集装箱板迅速发展。热轧薄规格SPA-H头部出精轧末机架起浪、飞翘,在层冷辊道上容易出现起套现象,抛钢容易出现尾部甩尾、轧破等现象。本文主要介绍了马钢股份公司热轧1580线在SPA-H 1.9 mm和1.6 mm薄规格产品开发过程中所涉及到的问题、采取的措施和取得的成果。热轧SPA-H薄规格稳定生产的影响因素包括来料因素、工艺因素、控制因素、设备因素和操作因素等。通过相关专业人员对薄规格稳定轧制过程中出现的难点问题的攻关,取得了一定的成果,最终保证了热轧1580在SPA-H薄规格产品的稳定生产。

Nb微合金化X65MO钢连续冷却转变行为研究

利用Gleeble-2000D热模拟机研究了Nb微合金化X65MO海底管线钢连续冷却转变行为,采用膨胀测量法并结合金相-硬度法测定了试验钢X65MO的静态和动态连续冷却转变曲线(CCT曲线)。结果表明,试验钢X65MO的静态和动态连续冷却条件下组织均由多边形铁素体加珠光体向针状铁素体转变。静态连续冷却条件下冷却速度达到3℃/s时开始出现针状铁素体组织,而动态连续冷却条件下冷却速度为1℃/s时开始出现针状铁素体组织。当冷却速度达到30℃/s时,动态连续冷却条件下组织主要是针状铁素体,而静态连续冷却条件下组织主要是针状铁素体和多边形铁素体。无论是静态还是动态连续冷却条件下,硬度都随冷却速度的升高而逐渐增大。但动态连续冷却条件下,试样的硬度值比静态的高9~21 HV10。

海底管线钢X65MO韧性研究

采用系列温度冲击试验法测定了海底管线钢X65MO在-80℃~0℃的冲击吸收能量和剪切断面率,用扫描电镜观察了不同温度下试样的冲击断口形貌。通过对-50℃~0℃下海底管线钢X65MO的DWTT性能的对比、分析,得出了温度与DWTT性能之间的关系。

总压下率对热轧304/Q235B不锈钢复合板显微组织及性能的影响

采用真空热轧法制备了304/Q235B不锈钢复合板,研究了总压下率对不锈钢复合板元素扩散及剪切强度的影响。结果表明:采用加热温度1200℃、终轧温度950℃、终冷温度680℃、气雾冷却模式、总压下率90%轧制工艺得到的不锈钢复合板,纵向剪切强度达到360~375MPa,超过GB/T8165中Ⅰ级不锈钢复合板的剪切强度要求(210 MPa)71.43%;随着总压下率由70%升高到90%,304/Q235B不锈钢复合板界面元素扩散层深度呈线性减薄,由35.0μm降低至12.3μm;复合界面夹杂物尺寸由0.96μm降低至0.41μm,夹杂物主要为Si、Mn的氧化物和Cr3C2混合而成的。

高强油井管用钢高温性能研究

针对550 MPa级高强稠油热采井套管断裂失效的问题,对套管用钢的高温力学性能和蠕变性能进行了研究。在不同温度下对试验钢板进行了高温拉伸和蠕变试验,利用SEM和TEM观察了试样组织及断口形貌。结果表明:试验钢板在350℃时,屈服强度和抗拉强度下降约8%,蠕变速率1.46×10^(-6)h^(-1);在400℃时,屈服强度和抗拉强度下降约18%,蠕变速率5.34×10^(-6)h^(-1);随着拉伸试验温度的升高,由于碳化物和析出相的影响,试样断口的孔洞尺寸明显增大,造成性能下降;Cr、Mo的强碳化物析出物对位错滑移的阻碍作用提高了试验钢的抗蠕变性能。

X65MO海底管线钢包辛格效应研究

海底管线钢管强度是包辛格效应和形变强度共同作用的结果。采用MTS材料试验机、扫描电镜和透射电镜,研究了不同预压变形量下X65MO海底管线钢的包辛格效应。研究结果表明,预压变形量在0~0.85%时,包辛格效应占据主导作用,X65MO钢管的屈服强度较原料带钢的低,当预压变形量约为0.30%时,屈服强度下降值达到最大约30 MPa;预压变形量在0.85%~1.50%时,形变强化效应占主导作用,X65MO钢管的屈服强度较原料带钢的高。随着预压变形量的增加,X65MO钢晶粒内部形成的稳定位错亚结构增多,并且第二相粒子对位错钉扎作用更加显著,导致了宏观上钢管屈服强度的增加。

卷取温度对CSP铁素体轧制低碳钢组织性能的影响

采用不同卷取温度的CSP铁素体轧制工艺生产低碳钢,通过显微组织、微观析出物、位错密度及性能测试研究了卷取温度对CSP铁素体轧制低碳钢组织和性能的影响。研究结果表明:试样组织均由较粗的铁素体+少量珠光体组成,析出物为Al、Ti、Si的氧化物或氮化物,部分还与MnS复合;卷取温度由700℃下降至620℃时,屈服强度和抗拉强度分别增加了31.6和25.9 MPa,硬度波动范围由12 HRB上升至25 HRB。提高卷取温度可以促进铁素体晶粒均匀化长大、降低位错密度,能够有效降低强度并提高性能的均匀性。