X80管(guan)(guan)(guan)線鋼(gang)具有(you)高強(qiang)度、高韌性(xing)、易焊接性(xing)及低溫(wen)動態止裂性(xing)能(neng),被廣泛應用到西氣東輸(shu)干(gan)線工程中。Mo是生產高級別管(guan)(guan)(guan)線鋼(gang)添加的主要微合金元素,添加Mo元素后管(guan)(guan)(guan)線鋼(gang)的再結晶溫(wen)度在930℃左(zuo)右,而生產要求(qiu)其精軋入口溫(wen)度低于920℃,這樣才能(neng)保(bao)證(zheng)精軋在未再結晶區軋制,不會(hui)出現混晶組織。
據(ju)資料介紹:微合金元素Nb可(ke)以(yi)大幅度提(ti)(ti)高(gao)再(zai)結(jie)晶溫(wen)度,當奧氏體中Nb含(han)(han)量(liang)增加(jia)時,能(neng)提(ti)(ti)高(gao)奧氏體再(zai)結(jie)晶的終止溫(wen)度,擴大奧氏體非再(zai)結(jie)晶區,在較高(gao)的溫(wen)度區就可(ke)以(yi)獲得熱機(ji)械軋制的效果。采用高(gao)Nb含(han)(han)量(liang)微合金化可(ke)以(yi)減少或取(qu)消Mo、V等元素的添加(jia)量(liang),而且(qie)高(gao)Nb含(han)(han)量(liang)管線(xian)鋼(gang)精(jing)軋入口(kou)溫(wen)度和(he)終軋溫(wen)度比(bi)常規管線(xian)鋼(gang)高(gao),可(ke)明(ming)顯減小(xiao)軋制力和(he)減少待溫(wen)時間,增加(jia)軋機(ji)產能(neng)。
研(yan)究(jiu)人(ren)員通過(guo)熱(re)模擬實驗(yan),研(yan)究(jiu)了加熱(re)溫(wen)度(du)、變形溫(wen)度(du)、變形量、冷卻(que)速率和卷(juan)取(qu)溫(wen)度(du)對(dui)高Nb含量管線鋼(gang)鋼(gang)板組織性能的影(ying)響,并根據實驗(yan)結果(guo)制定了工業(ye)生(sheng)(sheng)產方(fang)案(an),生(sheng)(sheng)產的X80管線鋼(gang)性能優良(liang)。
實驗鋼(gang)經真空感應爐冶煉、澆鑄、鍛造(zao)后加(jia)工成(cheng)Φ8mm×12mm的熱模擬試(shi)樣,在Gleeble -3500熱模擬試(shi)驗機上進行(xing)熱模擬試(shi)驗。為(wei)了保(bao)證X80管線(xian)鋼(gang)具有(you)高(gao)強度(du)、高(gao)韌性、優良的焊接(jie)性能(neng)及低溫(wen)動態(tai)止裂性能(neng),必(bi)須保(bao)證其組(zu)織為(wei)細(xi)小(xiao)均勻的針(zhen)狀(zhuang)鐵(tie)素(su)體(ti),其通(tong)常由多(duo)種形(xing)貌的鐵(tie)素(su)體(ti)和(he)粒狀(zhuang)貝氏體(ti)組(zu)成(cheng),同時(shi)基體(ti)中分布著M-A島,通(tong)過細(xi)晶強化(hua)、沉(chen)淀強化(hua)和(he)相(xiang)變強化(hua)來保(bao)證其強度(du)。針(zhen)狀(zhuang)鐵(tie)素(su)體(ti)管線(xian)鋼(gang)具有(you)良好(hao)的焊接(jie)性能(neng),其抗應力(li)腐蝕、氫誘發裂紋性能(neng)也較好(hao)。通(tong)過Nb、Mo等(deng)微合金元素(su)的添加(jia)配合控軋控冷工藝的應用,可以獲(huo)得細(xi)小(xiao)均勻的針(zhen)狀(zhuang)鐵(tie)素(su)體(ti)組(zu)織。
工業試制結果表明:
(1)根據實驗(yan)結果(guo)可分析(xi)出(chu)加(jia)熱溫度對高Nb含量X80管線鋼(gang)奧(ao)氏體晶(jing)粒(li)度的影(ying)響,確定了工業生(sheng)產中鋼(gang)坯的加(jia)熱溫度應(ying)控制在(zai)1170~1200℃。
(2)確定了(le)高Nb含量(liang)X80管線鋼的熱軋(ya)工藝方案,粗軋(ya)溫度(du)應控制(zhi)在1020℃以上,變形量(liang)應控制(zhi)在30%以上,精(jing)軋(ya)入口溫度(du)應不大于950℃,終軋(ya)溫度(du)應控制(zhi)在(800+/-20)℃,冷(leng)卻(que)速率應控制(zhi)在10~30℃/s,卷取溫度(du)應控制(zhi)在500~530℃。
(3)采(cai)用該工(gong)藝在西(xi)昌(chang)鋼釩(fan)2050mm熱軋機組上開發了高Nb含量X80管線鋼,鋼板組織(zhi)為均勻的針狀(zhuang)鐵素體。
(4)試(shi)制鋼板力(li)學性能(neng)滿足試(shi)驗要求(qiu),且強(qiang)度(du)有一(yi)定的(de)富余量,低溫沖擊功(gong)和落錘(chui)撕裂(lie)試(shi)樣的(de)剪切面積遠遠高于(yu)試(shi)驗要求(qiu),韌脆轉變(bian)溫度(du)低于(yu)-80℃。
