高速线材82B控制冷却线的数学模型和应用

采用商用有限元软件Marc，模拟研究了成分（％）为0．80-0．82C，0．6-0．9Mn，0．016V成品规格Ф12．5mm高速线材82B的62．7m控制冷却线水冷段和风冷段过程的钢材温度的数学模型。模拟计算的结果与现场实测值对比表明，其误差〈25℃。

超高强度X120管线钢的发展现状

总结回顾了超高强度X120管线钢在世界范围的发展状况。系统整理和分析了X120级管线钢采用的合金化设计方案、各种不同的生产工艺和最优的选择,并从经济和技术的角度讨论了X120级管线钢的应用前景、目前仍存在的技术难点和需要进行更深入研究的关键问题。

非调质N80石油套管轧制工艺优化的实验研究

针对用34Mn2VN钢生产非调质N80级石油套管冲击韧性偏低的问题，在动态相变规律研究的基础上进行了不同轧制工艺参数的热模拟实验，分析了工艺参数对34Mn2VN钢组织演变规律及冲击韧性的影响。通过优化工艺参数，将终轧温度控制为850℃，轧后冷速为0．8～1．5℃／s，在包钢≠180机组上稳定生产出高质量的非调质N80级石油套管。结果表明，不经在线正火，能稳定生产符合APISPEC5CT第七版标准的非调质N80级石油套管，显著提高产品的冲击韧性，并实现节能降耗。

Mo、B对低合金高强钢组织和性能的影响

对两种不同成分的C-Mn-Mo系低合金高强钢(HSLA)进行拉伸和冲击试验,采用光学显微镜和扫描电子显微镜观察试验钢种的微观组织,分析Mo和B对HSLA钢组织和性能的影响。结果表明,通过控制钢种的成分和工艺,可得到具有高强度、高韧性匹配的C-Mn-Mo系HSLA钢,钢种具有贝氏体组织;在C-Mn-Mo系HSLA钢中,适当增加Mo和B的含量,可以明显提高钢种的强度,且不损害其塑韧性。

轧后冷速对X120管线钢组织和强度的影响

研究了X120管线钢模拟控扎后冷却速度对组织性能的影响。扫描(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)观察结果表明,提高控轧后冷速可以得到有效晶粒尺寸细小的板条贝氏体,有利于提高大角度晶界百分比,并结合力学性能测试结果,得出细小的板条贝氏体和大角度晶界有利于提高管线钢强度。利用透射电镜和能谱分析研究了实验钢中Nb、Ti等微合金元素的析出规律,冷速越大析出相粒子越细小弥散,沉淀析出强化效果越好。细晶强化、晶界强化和析出相强化等都是管线钢强化的主要方式。

X120管线钢热变形行为及动态再结晶晶粒的演变规律

采用Gleeble-3500单道次热压缩试验研究了X120管线钢的动态再结晶行为。结果表明：该钢在温度1 050~1 150℃和应变速率0.01~0.1 s-1下变形时容易发生动态再结晶;当应变速率为1~10 s-1时,动态再结晶难于发生。该钢热变形时的Z（Zener-Hollomon）参数方程为Z=.εexp[（498.288×/1038.31T）];动态再结晶发生的临界应变量εc和Z参数的关系为εc=0.034 445 lnZ-1.200 188 3;动态再结晶变形激活能Qd=498.288 kJ/mo。l试验结果为该钢轧制工艺的制定提供了依据。

含Cu的Mn-Nb-B系超低碳贝氏体钢的强韧化机理

对一种含铜超低碳Mn-Nb-B系微合金钢进行TMCP工艺,得到屈服强度达850 MPa的超低碳贝氏体钢。采用光学显微镜和扫描电子显微镜对试验钢不同板厚处的组织进行观察与分析,通过透射电子显微镜分析试验钢板条贝氏体间析出物,结果表明,屈服强度850 MPa超低碳贝氏体钢组织主要为细小的板条贝氏体,沿板厚方向上贝氏体板条宽度变化不大,板条长度从表层到心部逐渐增大。贝氏体板条的细化和微细析出物的形态、大小及分布对试验钢的强韧性起决定作用。

武钢管线钢研发新进展

介绍了近年来武钢管线钢生产技术及产品研发的主要成果。采用独特的控轧控冷(STMCP)技术,成功开发出厚规格海底管线钢和X80钢级抗大变形管线钢;掌握了耐冲蚀磨损的机理,成功开发出长距离煤浆输送用WJ65钢;创建专有的成分和生产工艺,实现了连续油管用钢、超大输气量高压管道工程用X90钢级管线钢、高频电阻焊管用K55钢的工业生产。

武钢耐H_2S腐蚀X52MS钢组织及性能分析

对武钢生产的X52MS管线钢进行组织及性能检验,对其HIC性能及力学性能影响因素进行分析。结果表明,武钢生产的X52MS钢具有满足技术标准的强度和冲击韧性,HIC性能优异,其组织为铁素体+少量珠光体,带状组织级别为0.5级;降低X52MS钢中的Mn、P、S含量,有利于抑制因成分偏析引起的带状组织的形成,从而提高X52MS钢的抗HIC能力;卷取温度的降低会减弱强化析出效果,导致X52MS钢的屈服强度、抗拉强度、屈强比和冲击韧性降低。

精轧工艺对30mm厚X65管线钢板组织和性能的影响

Nb-Ti微合金化X65管线钢(/%:0.07C、1.60Mn、0.35Mo)的生产工艺流程为130 t顶底复吹转炉-钢包吹氩-LF-RH-250 mm×1500 mm板坯连铸-连轧至30 mm板-控冷工艺。研究了第Ⅱ阶段开轧(890～940℃)轧后冷却温度(780～850℃)和冷却速度(8～20℃/s)对X65钢厚板拉伸、落锤性能和组织的影响。结果表明,Ⅱ阶段开轧温度为940℃,轧后冷却速度为20℃/s可以使X65钢厚板得到以针状铁素体和粒状贝氏体为主的组织,钢板抗拉强度665～695 MPa,屈服强度495～520 MPa,落锤纤维组织率约为92%,满足标准要求。

超快冷工艺对厚规格X80管线钢组织性能的影响

采用低Mo成分体系,研究超快冷工艺对厚规格X80微观组织和力学性能的影响规律。试验结果表明:随冷速的提高,屈服强度、抗拉强度均呈上升趋势,但屈服强度上升更明显,导致超快冷工艺下屈强比大幅提高;但由于冷速的提高导致晶粒细化析出物长大受到抑制,试验钢韧性不降反升,冲击和DWTT性能均有所提高。随冷速的增加,钢板沿厚度方向的冷速差异增大更明显,贝氏体板条的过度细化导致试验钢表层与心部硬度差异增大,表层硬度超标,冷成型开裂风险增大。

长距离煤浆输送管线用钢的研制

介绍了1种长距离煤浆输送管线用钢的成分、组织、工艺设计及耐冲蚀磨损性能的试验评价方法,测定了试验钢板、工业生产钢板和对比钢的耐冲蚀磨损性能,分析了不同试验钢板的组织、强度、硬度、韧性对耐冲蚀磨损性能的影响。结果表明:试验钢板中低C-Mn-Nb-Cr成分体系和"铁素体+贝氏体+弥散珠光体"的组织类型耐冲蚀磨损性能最好;采用上述成分体系和组织类型工业生产的钢板耐冲蚀磨损性能较同钢级普通API X65管线钢高10%以上;工业生产钢板的理化性能和耐冲蚀磨损性能满足神渭输煤管道工程的技术要求。

相转变过程计算机模拟的研究与应用

总结了国内外在相转变过程计算机模拟研究方面取得的进展,分析了模拟所需要的数学模型以及实现微观组织演变过程可视化存在的问题。以高速线材82B为例,采用有限元方法模拟了其轧后控冷过程中的相转变过程,说明相转变过程计算机模拟研究工作对现场生产的指导意义。

中碳J55钢HFW焊接油井管钩状裂纹缺陷分析

钩状裂纹缺陷是导致中碳J55钢超声波探伤不合格的主要原因。针对中碳J55钢HFW焊接过程中出现的不同钩状裂纹缺陷进行了分析,并提出了改进措施。研究结果表明,造成中碳J55钢HFW焊接钩状裂纹的主要原因为钢中的大颗粒夹杂物以及板厚1/4位置严重偏析,且现有的夹杂物及带状组织检验标准难以对J55钢的质量进行有效管控。通过减少单中包连浇炉次、增加铸坯头尾切废量以及改用直弧形连铸机等措施,钩状裂纹缺陷率可大幅降低。

X90螺旋埋弧焊管焊缝横向裂纹分析

为了提高X90螺旋埋弧焊管的焊缝质量,推动其工程服役的快速发展,对X90螺旋埋弧焊管的焊接接头以及焊缝横向裂纹进行了金相分析,并对横向裂纹的产生原因进行了分析与讨论。焊缝横向裂纹显微形貌和能谱检验结果表明,在焊接工艺不稳定情况下,制管工序中焊缝承受的多种拉应力叠加后作用于焊缝内残留焊剂部位,导致该部位的拉应力超越材料强度极限引发裂纹萌生和扩展;横向裂纹在纵向截面上起源于焊缝中的残留焊剂,由内焊缝向外焊缝扩展,而其在水平截面上由焊缝向母材扩展;随着远离起裂源点,裂纹断口形貌呈现由准解离断裂向解离断口渐变,整体表现出脆性断裂特征。

钢带质量对HFW焊管超声波探伤合格率的影响

分析了HFW焊管超声波探伤不合格的影响因素,提出了提高HFW焊管超声波探伤合格率的有效措施。研究表明,钢板内部存在着级别较高、聚集分布的Al2O3和稀土硫氧化物等非金属夹杂物,在制管应力作用下产生钩状裂纹,是导致HFW焊管探伤不合格的根本原因;含Ca,Si,Al,Mg,Na和O等元素的大型夹渣也会导致HFW焊管探伤不合格;通过采取Si-Ca处理代替RE处理、增加RH真空处理、控制中包连浇炉数、低S和超低S技术等针对性措施,提高钢水纯净度和连铸坯质量,可有效提高钢板探伤合格率。

MA对高钢级厚壁X80管线钢性能影响的研究

通过显微组织分析方法,研究了MA百分含量、形状、尺寸及分布情况对高钢级X80管线钢强度和韧性的影响规律。结果表明:MA是提高高强管线钢强度的重要手段之一,随着其含量的增加,管线钢的屈服和抗拉强度均增大;韧性主要取决于MA的形状系数,随着L/W比值增大,冲击韧性及落锤纤维率明显恶化。当MA尺寸在1μm左右、形状呈椭球状、均匀、弥散的分布于晶界处时,高钢级厚壁X80管线钢低温落锤SA%在95%以上,冲击功在300 J以上。

螺旋埋弧焊管用X65级20.62mm热轧板卷的开发

介绍了螺旋埋弧焊管用X65级、壁厚20.62mm热轧板卷的制造方法及产品性能。研究表明,选用低C-Mn-Nb-V为基,适当添加Cu,Ni和Mo等元素,采取超纯净钢冶炼、控制轧制和轧后加速冷却工艺,开发的针状铁素体型X65级、壁厚20.62mm热轧板卷的各项理化性能优良,达到了输气管线技术条件要求。随着板卷厚度的增加,X65级钢的碳当量增加,DWTT断口剪切面积下降。X65级钢的组织为块状铁素体+针状铁素体+少量珠光体+少量M-A岛,随着厚度增加,块状铁素体和珠光体及M-A岛数量增加,且晶粒变大,组织不均匀性和带状组织更加明显,最终导致钢的强度和DWTT性能下降,韧脆转变温度升高。随着板卷厚度增加,异常断口越易出现,断口剪切面积判定难度加大。

奥氏体-铁素体区循环形变对X60管线钢力学性能的影响

通过调整奥氏体-铁素体区循环形变参数,研究了铁素体区变形温度、奥氏体区变形温度、变形速率、冷却速度对X60管线钢力学性能的影响规律。实验结果表明:采用该循环变形工艺所得到的X60管线钢的铁素体晶粒大小为3.7μm,抗拉强度为639MPa,断面收缩率为79%,与CSP工艺下的组织相比,更加均匀细化,抗拉强度提高了16%。

800MPa级高强度磁轭钢的研究与开发

根据高强度磁轭钢的特点和要求,介绍了武钢开发800 MPa级磁轭钢的微合金化成分设计及控轧控冷技术,以及该钢的组织形态和析出相分布与形貌。经检测,产品的力学性能、磁性能良好,满足大型水电项目用磁轭钢的制造要求。