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管件厂家如何控制轧制和冷却条件?

作者:河北鹏鑫管道装备集团有限公司 浏览:37 发表时间:2020-06-23 14:56:07

  与铁素体-珠光体和少珠光体管线钢相比,针状铁素体钢具有不同的强韧化方式。管件厂家对断裂过程的观察表明,针状铁素体的解理断裂小裂面(断裂的组织单元)与针状铁素体束的大小相对应。可见,控制针状铁素体强韧性的”有效晶粒”是针状铁素体板条束。在控轧、控冷针状铁素体钢中,针状铁素体板条束的大小不但可以借助降低再加热温度、形变量和终轧温度等控轧参数来控制,而且管件厂家还可以通过改变冷却速度、终冷温度等控冷参数来进行控制,因而针状铁素体钢的“有效晶粒”尺寸将大大细化。通过严格控制轧制和冷却条件,目前可获得这种”有效晶粒尺寸达1-3um,因而赋予了针状铁素体钢优良的强韧特性。同时,从奥氏体向针状铁素体的转变过程是一种共格切变过程。

  转变过程中局部地区位错缠结而形成亚品,其中有较高的位错密度(10-10°cm2)。由于体心立方结构层错能高,不易分解成扩散位错而发生交滑移,亚晶的位错具有很大的可动性,因而赋予材料良好的强韧性。同时,针状铁素体中的岛状组织或碳化物弥散细小,不易激发裂纹,并经常成为裂纹扩展的障碍。管线钢的生产过程表明,针状铁素体管线钢通过微合金化和控轧控冷技术,综合利用钢的固溶强化、晶粒细化、微合金化元素的析出强化与亚结构的强化效应,可使钢的屈服强度达700-~800MPa,-10℃的CVN达400J以上。除了高的强度和良好的韧性外,由于针状铁素体板条中存在着高密度的可移动位错,易于实现多滑移,因而针状铁素体钢具有连续的屈服行为和高的形变强化能力。这种特性可补偿和抵消因包申格效应所引起的强度损失,保证钢管的强度在成形过程中进一步得到提高。

  管件厂家在针状铁素体管线钢中,总伴有一定量的多边形铁素体。因而针状铁素体管线钢也被称为针状铁素体-铁素体(AF-F)管线钢。其中的多边形铁素体体积百分数的控制对材料的强韧特性有重要影响,图1-5的研究结果表明,大约含有15%的多边形铁素体能得到强度和韧性的***组合。3贝氏体-马氏体随着高压、大流量天然气管线钢的发展和对降低管线建设成本的追求,针状铁素体的组织形态已不能满足要求。20世纪后期,一种超高强度管线钢应运而生,其典型钢种为X100和X120.1988年日本SM公司首先报导了X100的研究成果。历经多年的研究和开发,X100钢管于2002年***投入工程敷设。美国Exon公司于1993年着手X120管线钢的研究,并于1996年分别与日本SM公司和NSC公司联手,推进了X120的研究进程。2004年X120钢管***试应用于工程。通过低C,Mn-Cu-Ni-Mo-Nb-Ti的多元合金设计和先进的TMCP技术X100管线钢可获得全部针状铁素体组织。虽然在对X100显微组织的定量分析中有可能存在少量其它组织,但人们习惯称其为全针状铁素体钢,或称为全粒状贝氏体钢、退化上贝氏体钢。

  


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