E690海洋平台用钢第二相析出行为研究

研究了E690海洋平台用钢中第二相析出过程,讨论了不同温度条件下该钢种第二相中的元素含量,在此基础上分析了钢中Cu含量对Cu析出量的影响,为实验钢成分设计提供理论指导。结果表明,该钢中15种析出物的生成顺序分别为:Ti_(4)C_(2)S_(2),FCC_A1#2,MnS,B_(2)M,M_(3)B_(2),BN_HP_(4),FCC_A1#3,AlN,HCP_A3#2,KSI_CARBIDE,MC_ETA,M_(23)C_(6),M_(7)C_(3),MC_SHP,M_(3)P。适当提高钢中的Cu含量,降低Ni含量,在耐腐蚀性能满足钢材服役要求的条件下,可有效减少生产成本。然而,为抑制Cu过量析出,减小钢材的裂纹敏感性,应将钢中的Cu含量控制在0.2%以下。

一种显示EH690海洋平台用钢原始奥氏体晶界的方法

利用控温水浴锅,探索了不同温度热处理EH690海洋平台用钢的原始奥氏体晶界的显示方法。结果表明:采用150mL过饱和苦味酸水溶液+3~5g洗发膏+1~5滴盐酸配制的侵蚀液,水浴加热至46℃进行化学侵蚀,能够清晰地显示出EH690海洋平台用钢的原始奥氏体晶界。

SO_2质量分数对污染海洋大气环境中高强钢E690腐蚀行为的影响

采用干湿交替腐蚀试验方法,结合电化学测试、锈层截面和腐蚀产物X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)分析,研究SO_2质量分数对E690钢在模拟污染海洋大气环境中腐蚀行为的影响。结果表明,海洋大气环境中的SO_2改变了E690钢海洋大气腐蚀的电化学机制,使得极化曲线的阳极分支由弱钝化特征转变为活性溶解特征,阴极分支由氧扩散过程控制转变为氧扩散和析氢反应共同控制,因而大大促进了阳极和阴极的电化学反应过程。同时,SO_2又显著促进α-Fe OOH的生成和Ni、Cr合金元素在内锈层中的富集,大大促进锈层的致密化,使均匀腐蚀速率逐渐减低,并促进锈层底部点蚀坑的生长。随着模拟溶液中Na HSO_3浓度的增加,E690钢在60 d内的平均腐蚀速率逐渐增加,当Na HSO_3浓度达到0.03 mol/L时,又出现一定程度的降低;同时,锈层底部的点蚀坑随Na HSO_3浓度的增加显著长大。

高强韧性海洋平台用E550钢板生产工艺研究

介绍了E550钢板的主要生产工艺和技术难点,通过理论分析设计了E550的成分体系,采用Thermal-Calc和经验公式,获得了其热力学相图和相变点温度等热力学数据。根据E550的热力学特性,设计了两阶段轧制工艺,精轧的终轧温度控制在再结晶温度附近,利用奥氏体再结晶充分细化晶粒。淬火奥氏体化温度选择为920℃,回火温度设计为630℃,利用碳化物的析出强化效果和缺陷密度变化的位错强化获得良好的强韧性匹配。50 mm厚钢板的淬火态1/4厚度处的微观组织为马氏体,中心的组织为马氏体和少量贝氏体的混合物。回火热处理后,马氏体板条界面减少,碳化物在马氏体板条界面析出,钢板1/4到中心的组织均匀化。30和50 mm厚E550钢板的力学性能达到了船级社标准要求,并有较大的富裕量。热输入能量为15和50 kJ/cm焊接后,钢板具有良好的强度性能,熔合线和热影响区的冲击功较高。

E-Z35级海洋平台用钢的开发

济钢通过合理的成分设计,采用铁水预处理—LF、VD精炼—连铸—控轧—正火工艺路线开发了E-Z35级海洋平台用钢。通过KR深脱硫、终点温度和成分控制、高纯净度精炼技术、轻压下连铸技术以及合理的控轧和正火工艺等措施,使产品具有晶粒细小、组织性能均匀、可焊性好的特点,实物质量完全满足GB712-2000的要求,并通过了9国船级社的工厂认可。

690 MPa级海洋平台用钢焊缝夹杂物对熔敷金属低温韧性影响的分析

针对690 MPa级海洋平台用钢应用编号为690-1,690—2两种手工电弧焊条进行焊接,对夹杂物的图像进行采集,测定夹杂物的体积分数及尺寸分布,分析夹杂物的化学成分,并测试焊接接头的低温力学性能。结果表明:采用两种焊条焊接的690 MPa级海洋平台用钢熔敷金属低温力学性能均符合要求,且两种熔敷金属中夹杂物主要由复合氧化物组成,其中690—2中含有塑性夹杂物MnS,夹杂物密度小,平均间距大。690—2熔敷金属的σ_s为720 MPa,与690 MPa级海洋平台用钢的屈服强度匹配良好,且冲击吸收能量为63 J,较690—1有更好的低温韧性。

海洋石油平台用E40钢板的高温变形行为

在MMS-200型热模拟试验机上通过单道次压缩试验研究了海洋平台用E40钢板的高温变形行为及动态再结晶行为;确定了该钢理想的加热温度。结果表明:随着变形温度的升高,该钢的动态再结晶临界切应力呈减小的趋势;动态再结晶的开始温度在900～950℃范围内;850℃时真应力-真应变曲线下降的主要原因是应变诱导铁素体相变;900℃以上时真应力-真应变曲线的下降是动态再结晶所致;其理想的变形加热温度为1 200℃。

低压缩比海洋平台用钢E460-Z35的开发

通过合理的成分、工艺设计,采用250 mm厚连铸坯在压缩比仅为3. 1的情况下,开发出了适合工业化大生产的80 mm厚高强、高韧、抗层状撕裂的E460-Z35海洋平台用钢板。生产实践表明,通过采用两阶段控轧、单道次大压下、轧后在线淬火技术并配合高温回火工艺,所开发80 mm厚度钢板屈服强度为520~540 MPa,抗拉强度600~625 MPa,面缩率达75%以上,-40℃心部夏比冲击功可以达到200 J以上,完全满足CCS船级社规范E460-Z35的要求。

海洋平台用钢E550的研制开发过程

本文论述了海洋平台用钢E550的开发过程中,化学成分设计和生产工艺控制过程。通过力学性能和金相组织及夹杂物等检验结果,表明采用低碳低合金成分设计,运用控轧控冷技术,调质工艺生产的索氏体型海洋平台用钢具有良好的综合性能。

海洋平台用E550级钢板的试制开发

通过分析钢的成分及性能要求,设计了低碳Nb、V、Ti微合金化成分,设计了两阶段轧制工艺,在高温区大压下量轧制,低温区大压缩比轧制,配合920℃淬火、630℃回火的调质处理工艺,开发了60 mm厚海洋平台用E550钢板。钢板厚度方向组织均匀,主要为板条状贝氏体,少量粒状贝氏体、铁素体及一定量的M/A;屈服强度>680 MPa,抗拉强度>740MP,-40℃低温冲击功在200 J以上,达到了船级社规范要求。

型钢产品又添新军——钻井平台结构用E级钢

钻井平台结构用E级H型钢是技术研发中心继海洋石油平台用钢和高强度钢桩用钢开发后的又一重要钢种，该钢材要求综合力学性能好，焊接性能、冷热加工性能和耐蚀性能好，具有良好的低温韧性（-40℃低温冲击韧性≥27J），因此对钢的非金属夹杂物含量要求尽量低，特别是对钢中S、P含量要求严格，以满足低温条件下耐冲击力的特点。该钢种除应用在石油钻井平台支架结构，

E690钢在热带海洋大气环境下的初期腐蚀行为研究

在湛江高温、高湿和高盐的热带海洋大气环境下,对E690钢进行了15、30、90、180和360 d的暴晒实验,采用失重法和电化学方法,结合宏观和微观腐蚀形貌观察以及腐蚀产物分析,研究了E690钢在热带海洋大气环境下的初期腐蚀行为。结果表明,E690钢开始腐蚀速率较高,随着暴晒时间的延长,腐蚀速率不断降低,在暴晒90 d后腐蚀速率变化较小,腐蚀趋于稳定。在暴晒90 d后,Cr已经扩散到锈层中,提高了锈层的致密性,Ni促进了γ-FeOOH向α-FeOOH相的转化,E690钢的耐腐蚀性提高,腐蚀速率降低。

E690平台用钢耐海洋大气腐蚀模拟

用周浸加速腐蚀试验、力学性能试验并结合扫描电镜、能谱分析以及透射电镜等方法对比研究了2种满足E690要求的低碳贝氏体钢(3种热处理方式)在模拟海洋大气环境中(0.5 wt%NaCl水溶液)的耐腐蚀性能和拉伸性能的变化。结果表明,在腐蚀初期晶粒越小越容易被腐蚀,成膜更快,有利于锈层的形成;Cu的析出会加速钢的初期腐蚀,在腐蚀后期形成致密锈层后这种影响变小。3种实验钢的腐蚀产物相组成差别不大,但锈层致密程度存在差异,并且锈层越致密,对应的钢的腐蚀速率越低。在试验环境中腐蚀对2种试验钢和3种处理方式的力学性能影响较小,说明没有产生严重的局部腐蚀。

E36级海洋平台用钢的试制

介绍了韶钢E36级海洋平台用钢产品试制的情况。通过合理的铌、钛、镍微合金化的成分设计,结合洁净钢的冶炼、合理的轧制冷却工艺、正火热处理工艺,成功轧制了60 mm E36-Z35海洋平台用钢板。该钢板从表面至心部组织均匀,晶粒度达到了9.5级,强韧性、厚度方向性能满足船规要求。研究结果表明:韶钢成功试制了以正火状态交货的60 mm厚的E36-Z35级海洋平台用钢。