邯钢厚规格X80管线钢的研发与应用

邯钢采用低C、高Mn、Nb+Ti微合金化以及控制组织的Mo合金化的成分设计;低P、低S、控制夹杂物形态的纯净钢冶炼技术和控轧控冷的热机械处理技术,研制开发了规格为1 550 mm×18.4 mm的X80管线钢。该管线钢强度适中、低温韧性好、焊接性能和抗动态撕裂能力良好,且整卷性能稳定。用该管线钢制成的准1 219 mm×18.4 mm螺旋埋弧焊管综合性能良好,满足API SPEC 5L(44版)和西气东输二线管道工程建设的技术条件的各项要求,顺利通过国内相关部门的鉴定,并实现了批量生产。

X80管线钢屈服强度偏低原因探索

利用Minitab统计软件,对邯钢公司X80管线钢生产初期出现屈服强度偏低的问题进行了系统分析,主要从冶炼成分、轧制工艺、金相组织等方面进行了研究。结果表明,熔炼成分中的主要强化元素C,Mn,Nb,Mo和轧制过程中的终轧、卷取温度等关键控制点过程控制能力均较高,未出现异常,主要制约点在于热轧工序层流冷却水温偏高导致冷却速度降低,致使金相组织异常,出现较多的准多边形及多边形铁素体,马奥岛分布不一,颗粒大小不均,从而造成屈服强度偏低。

不同组织X70钢在库尔勒含饱和水土壤中的短期腐蚀行为

将X70钢加热到1200℃保温10min后进行水冷、空冷、炉冷得到不同的组织,并与原始组织相比较,研究了不同组织X70钢在库尔勒含饱和水土壤中的短期腐蚀行为,用扫描电镜对腐蚀形貌进行了观察,通过交流阻抗对腐蚀不同周期试样表面的腐蚀产物进行了测试。试验结果表明,腐蚀30天以后,不同热处理后X70钢试样的腐蚀速率比供货态试样的要高一些,X70钢的耐蚀性因热处理而降低,这主要与X70钢组织因热处理发生变化以及各试样表面生成腐蚀产物的致密程度有关。

汽车结构用SAPH400和SAPH440热轧板卷的研制

通过合理的化学成分和冶炼、控轧控冷工艺参数设计,邯钢CSP生产线试生产的汽车结构用SAPH400、SAPH440热轧板卷的各项性能指标完全满足相关标准要求,邯钢已经具备这两种热轧板卷的批量生产能力。

CSP产线600MPa级汽车罐体钢的开发

发挥CSP产线短流程工艺优势,充分利用钛的析出强化作用,通过合理的成分和轧制工艺设计,河钢邯钢在CSP产线成功开发出汽车罐体用钢620JJ,产品组织为铁素体+少量珠光体,晶粒度均匀细小,力学性能稳定,用户使用时成型、焊接加工良好,满足客户车身轻量化设计的需求。

耐腐蚀管线钢X52MS氢致裂纹影响因素分析

对河钢邯钢生产的耐腐蚀管线钢X52MS抗HIC性能不合的原因进行了分析,确定了成分中心偏析、带状组织和大尺寸非金属夹杂物是抗HIC性能的主要影响因素,通过采取优化易偏析元素含量、调整冶炼工艺以及微调连铸工艺参数等措施,X52MS钢的抗HIC性能得到明显改善。

轮辋用钢HZ380CL闪光对焊开裂原因

利用化学分析法、弯曲试验机、扫描电镜及金相显微镜,对河钢邯钢轮辋用钢HZ380CL开裂试样进行了分析。结果表明,焊缝处存在大量的含铁氧化物,为顶锻过程中未能完全排出的残存异物;焊缝处组织为非均匀分布的粗大铁素体,其中大部分为魏氏体。这两者的存在割断了钢基体的连续性,降低钢的韧性和塑性,从而引发开裂。通过调整顶锻速度和长度,降低焊接热量输入,可使HZ380CL钢焊缝中魏氏组织明显减少,且晶粒变细,产品开裂率降低到3‰以内,焊缝质量得到有效改善。

基于CSP产线车轮轮辋钢的开发

从成分设计、工艺制定、结果分析以及用户应用等方面介绍河钢邯钢基于CSP产线开发轮辋钢的成功经验,为同行业提供了一种可借鉴的研究方法。

耐磨钢NM500铸坯洁净度分析

为研究稳态浇铸条件下生产的耐磨钢NM500铸坯洁净度控制水平,对BOF-LF-RH-CC生产的NM500铸坯进行取样,检测分析了铸坯不同位置的T[O]、[N]、[H]含量及夹杂物分布,并与对应成品钢板低温冲击、冷弯检验统计结果进行对比分析。结果表明,现行工艺条件下生产的NM500铸坯洁净度良好,可以满足最终产品的加工成型要求。

焊接工艺对薄规格汽车罐体钢焊接接头组织性能的影响

参考客户现行焊接方式,设计气保焊、二保焊和埋弧焊三种焊接工艺,对河钢邯钢2250热轧产线生产的600MPa级钛微合金化汽车罐体钢620JJ进行焊接试验,并通过拉伸、冲击和显微硬度试验以及光学显微镜观察,研究了焊接工艺对焊接接头的各项性能和组织的影响。结果表明,采用本文气保焊工艺焊接后,620JJ焊接接头组织细小均匀,各项性能和母材接近,具有适当的强度、硬度和良好的低温韧性,可以满足专用车罐体加工和服役需求。

700 MPa级厚规格大梁钢冲击性能优化分析

12~16 mm厚规格大梁钢的冲击性能不稳定,严重制约了产品质量的提升,采用扫描电镜、光学显微镜对冲击性能不合格试样的断口形貌以及金相组织等进行观察分析。结果表明:钢中大尺寸TiN夹杂物和混晶组织是导致材料冲击性能不合格的主要原因。通过调整钢的冶炼成分,可减少大尺寸TiN夹杂物,将精轧入口温度控制在950~1000℃,卷取温度由610℃降至590℃,混晶组织减少,材料冲击性能明显提升,稳定性得到改善。

美标结构钢A572Gr50成分优化及实施效果

结合CSP产线特点,对美标结构钢A572Gr50成分进行调整,通过加入少量微合金Nb元素,大幅提高CSP产线细晶强化作用,实现替代部分Mn合金元素的效果。成分调整后,在锰含量降低0.40%的同时,产品性能略有提升,实现成本降低20元/t。

X70钢在库尔勒土壤环境中的腐蚀特征

通过实验室和现场条件下的埋片实验,并结合微观形貌分析和电化学极化技术,研究了X70钢在库尔勒土壤环境中的腐蚀行为。研究表明,X70钢在库尔勒土壤环境中能够生成较稳定的腐蚀产物膜,其局部腐蚀区域(新鲜金属表面)的腐蚀电流密度大大高于非局部腐蚀区的,表明X70钢在库尔勒土壤环境中容易发生局部腐蚀。这些局部腐蚀的特点是宏观上为不均匀腐蚀或大的点蚀,微观上发生明显的晶界腐蚀。

抗硫化氢腐蚀容器钢Q345R(R-HIC)的生产实践

讲述了邯钢抗硫化氢腐蚀容器板Q345R(R-HIC)的生产实践。详细介绍影响抗硫化氢腐蚀性能的主要因素,制定相应的工艺方案。重点控制钢中有害元素磷和硫的含量,使w[P]≤0.012%,w[S]≤0.002%;有效控制非金属夹杂物,尤其是控制A类和C类夹杂物的含量在最低水平;同时维护铸机设备,保证铸坯内部质量。试制产品各项性能满足标准GB 713—2008要求,并且此钢种的抗氢诱导裂纹(HIC)、硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)试验性能也完全满足GB/T 8650—2006和GB/T 4157—2006标准要求。

D36船板热变形奥氏体再结晶规律的研究

采用Gleeble 3500热模拟机,研究了D36船板奥氏体的再结晶温度以及奥氏体的变形温度、变形量和变形速率对热变形奥氏体再结晶的影响。结果表明:当变形速率为0.1~1 s-1、温度达到950℃时,开始发生动态再结晶;当变形速率为5 s^(-1)、温度在1 000~1 050℃时,发生动态再结晶;当变形速率为10 s^(-1)时,不发生动态再结晶。当变形温度为1 050℃、单道次变形率在10%~20%时,D36钢在10s左右的道次间隔内发生了完全的静态再结晶。当单道次变形率在20%以上,D36钢在5 s左右的道次间隔内发生了完全的静态再结晶。

高品质热轧双相钢的开发

为了提高热轧双相钢的品质,研究了化学成分、轧制工艺、冷却工艺和不同季节水温等参数对热轧双相钢组织和性能的影响。结果表明,无Si成分设计显著提高了热轧双相钢的表面质量;较低的终轧温度和中间保温温度有利于获得更为细小的铁素体组织和弥散的马氏体组织;低的卷取温度(280℃)可以获得铁素体+马氏体双相组织;冷却水水温的降低显著提高马氏体含量并提高双相钢的强度。基于上述研究,邯钢实现了系列热轧双相钢的稳定生产,双相钢制作的汽车车轮性能良好。

分段冷却工艺对新型热轧耐磨钢组织性能的影响

采用控制轧制+分段冷却技术一步生产法,可使新型热轧耐磨钢NM400R在线获得最终多相组织,无需轧后热处理,工艺流程短、工序能耗低、节能环保。由于在轧后采用分段冷却技术,为保证产品力学性能,需精确控制组织中各相比例,对冷却工艺和层冷设备控制精度要求较高。经研究,一段中冷温度、空冷时间,二段冷却速率和卷取温度是影响成品带钢组织性能的主要因素。在其他条件不变的情况下,随着中冷温度的升高,成品带钢组织中铁素体比例减少,马氏体或贝氏体比例增加,带钢的强度、硬度增加,伸长率和冷弯性能降低;随着空冷时间的延长,带钢的强度、硬度降低,伸长率和冷弯性能提高;在二段冷却中,随着冷速的增大,带钢的金相组织由F+P逐渐转变为M;在一定范围内,随着卷取温度的降低,带钢的强度、硬度增加,伸长率和冷弯性能下降。结果表明,终轧温度830~930℃,中冷温度600~700℃,空冷时间4~8 s,一段冷速不小于20℃/s,二段冷速不小于30℃/s,冷却至室温卷取可使新型热轧耐磨钢NM400R获得最佳的强韧性匹配。

冷却工艺对DP700热轧双相钢组织及性能的影响

采用实验室热轧实验研究了二段冷却(空冷+水冷)工艺和三段冷却(水冷+空冷+水冷)工艺对DP700热轧双相钢组织及性能的影响。结果表明,二段冷却时,随着中间温度的降低,铁素体含量增加,屈服强度和抗拉强度都逐渐降低。增大第二阶段冷却速度有利于抗拉强度的提升。当卷取温度为545℃时,实验钢的组织为F+B,拉伸曲线中出现屈服平台,当卷取温度低于410℃时,实验钢的组织为F+M。与二段冷却相比,三段冷却获得的铁素体含量更多且晶粒更细小,马氏体分布更加均匀,屈强比有较为显著的降低。

700MPa级汽车大梁钢混晶组织问题研究

针对邯钢700 MPa级汽车大梁钢存在不同程度混晶组织的问题,通过对铸坯、中间坯和成品钢板组织及生产工艺的研究,可以明确铸坯原始组织存在枝状晶和块状混晶组织,并且加热工艺不合理、粗轧单道次压下率偏小以及精轧前机架进入部分再结晶区轧制是导致成品钢板混晶组织的主要原因。为此,对生产工艺进行了优化,板坯出炉温度按目标中上限控制,板坯最短在炉时间不低于170 min,均热段停留时间控制在40~70 min;调整R_2机架最后3道次负荷分配来提高单道次压下率,实际压下率按23%~30%控制,为奥氏体充分再结晶提供必需的变形量;通过调整精轧穿带速度和增开机架间冷却水来提高轧制速度,使成品钢板混晶组织问题得到明显改善且提高了低温冲击性能,减少了用户加工开裂和后续服役疲劳断裂的风险。

海底用耐腐蚀管线钢X60MOS的开发

随着油气行业的发展,亟需研发一种成本低、海底用、抗酸、综合性能优良的管线钢。参照API SPEC 5L标准,结合抗酸管线钢和海底管线钢的具体指标要求,以热模拟试验为指导,在管线钢生产基础上,通过采用低C、低Mn、低S的化学成分设计;采用连铸凝固末端压下技术;借助X60MOS钢高温应力应变曲线及CCT曲线,制定了合理的加热、轧制及冷却工艺制度,开发出晶粒细小、组织均匀,强韧性匹配优异、综合性能优良的海底用耐腐蚀管线钢X60MOS。