开冷温度对厚壁管线钢组织和低温力学性能的影响

采用3种不同开冷温度(720,740和760℃)制备厚度为31.75 mm的管线钢,结合微观组织观察和低温力学性能测试,研究3种开冷温度对管线钢微观组织和低温断裂行为的影响。研究结果表明:当开冷温度为760℃时,转变产物为准多边形铁素体(QF)+多边形铁素体(PF)+粒状贝氏体(GB)+细粒状马氏体-奥氏体(M/A),有效晶粒粒径为4.6μm;当开冷温度为740℃时,转变产物为多边形铁素体+粒状贝氏体+贝氏体铁素体(BF)+块状M/A,有效晶粒粒径为3.9μm;当开冷温度为720℃时,转变产物为多边形铁素体+贝氏体铁素体+长条状M/A,有效晶粒粒径为4.1μm;随着开冷温度降低,实验钢中马氏体变体的体积分数增大,C和Mn等合金元素在M/A组元处偏聚程度增大;当力学性能测试温度在-60~-10℃范围内时,开冷温度为740℃的实验钢能够兼顾较好的低温强度和韧性,屈服强度不低于526 MPa,抗拉强度不低于700 MPa,断后伸长率高于24.6%,低温冲击吸收功高于273 J。

厚壁X70管线钢的组织和性能

借助TEM、SEM、EBSD等显微组织分析手段及力学性能测试,研究了深海用超厚规格X70管线钢板的显微组织与力学性能的关系。实验结果表明:为满足深海用厚壁X70管线钢对纵向变形能力及DWTT(落锤撕裂实验)断裂韧性的严格要求,组织设计可采用针状铁素体+多边形铁素体的双相组织方法。针状铁素体为硬相、多边形铁素体为软相的双相组织中,屈强比随多边形铁素体数量的增加而降低,增大铁素体晶粒尺寸也能降低材料屈强比;在针状铁素体为基体的显微组织中,引入适量的细化多边形铁素体还可降低其有效晶粒尺寸,提高材料DWTT性能,但多边形铁素体体积分数过多、晶粒尺寸过大时,平均有效晶粒尺寸增加,DWTT性能反而降低。

低温厚壁X60M管线钢的设计研发

西气东输陕京天然气管道工程地质条件恶劣、气候严寒,为了保证输气管道安全,对管线钢材质要求严格。南钢根据自身设备特点,采用合适的成分设计,优化管线钢冶炼工艺、TMCP低温轧制工艺、DQ-ACC超快冷技术,成功开发了低温厚壁X60M级管线钢产品。通过性能检验,产品晶粒细小、组织均匀、性能富裕量较大,满足客户技术要求。