中亚管线X70中厚板生产实践及工艺优化.pdfVIP

f冶金工程 中亚管线X70中厚板生产实践及工艺优化 张维旭，李少坡，李家鼎，查春和 (首钢技术研究院宽厚板研究所，北京100041) 摘要：本文介绍了首钢管线钢X70的生产实践全过程，从成分设计、工艺特点到控轧控冷，最终得到了细小均匀的 铁索体珠光体组织形态，具有优良的力学性能。并对生产实践中出现的主要问题，进行了大量的分析和研究，优化了 生产工艺。 关键词：管线钢X70：届强比；落锤：控轧工艺：水冷工艺 1引言 裂性能。于是成分设计上采用较低碳、锰含量，超低磷硫含 西气东输二线国外气源到国境段一中亚天然气管道工 量，适当Nb含量．微Ti处理。适量其他合金元素，不添加 程是我国从中亚国家进口天然气的重要工程，对我国的能 Mo。在生产工艺上综合了纯净钢冶炼技术和控轧控冷的热 源战略安全具有非常重要的意义。中亚天然气管道建设中， 机械处理热轧工艺，实现超低磷硫含鼍和夹杂物形态控制， X70直缝埋弧焊管是重要的管型．且用量很大。国内各大主 并通过细晶强化、位错强化等强化机制获得较好的组织形 要钢厂都在积极试制，其中以舞阳，鞍铡为代表的企业已经 态，保证综合性能的良好。 能大批量生产。首钢作为全国特大型钢铁企业之～，有责任 有义务为国家建设做出自己应有的贡献。R前首钢也已经 3 X70管线钢的控轧控冷 实现了批量生产。管线钢是低合金高强度钢的典型代表，其 在管线钢X70的加热制度和压下规程相对合理和稳定 组织形态一般有两种：铁素体珠光体组织和针状铁素体型 的前提下，终轧温度和冷却强度直接决定着X70的组织形 组织。国内各大钢厂均采用广钼系成分体系，组织形态以针 态和力学性能。管线钢要求具有良好的强韧性搭配，最有效 状铁素体为主，但成本较高，而首钢采用的是铌系成分体 的途径就是细化晶粒。晶粒的细化可以明显带来晶界强化 系，组织形态以铁素体珠光体为主，成本较低，而且开发出 的效果，对强度尤其是对韧性的提高显著。 了一套适合自己的生产工艺路线。 终轧温度过高，有可能使第1J阶段的轧制发生奥氏体 作为输送天然气的管道，安全至关重要，而届强比是表 部分再结晶，使得钢板的最终组织粗大不均匀。终轧温度过 征材料从起始蠼性变形到最后断裂的形变能力，所以届强 低，有可能轧制过程中将有铁素体析出，铁素体受到加工变 比是管线钢中重要的力学性能要求之一。通常认为．屈强比 形，使得钢板的最终组织粗大不均匀。 越小，材料的变形能力越大，强度裕度越大：_If}；强比越大，材 轧后快速进入水冷区，通过控制冷却强度来得到所需 料屈服后的塑性范围越小，越容易产生断裂破坏。EPRG的 要的组织形态。较高的冷速和较低的返红温度可以抑制条 研究也认为：在钢管承受内压变形至破裂前，环向变形存在 状珠光体的形成，得到细小的铁素体和弥散的珠光体组织。 一个极限值，该值随钢管的屈强比增人而减小Ⅲ。所以出于 对管道的安全考虑，管线铡的屈强比一般要求不能大于某 4X70管线钢的成分和钢板性能 一个值。目前。国内外各管道规范对这一指标的要求不尽相 表l是中亚管线X70的化学成分范围，由表l可见， 同，一般X65级别以下要求不能大于0．85，X70或者更高级 X70具有较低的碳含量和较低的磷硫含量、适量的合金元 别的管线对屈强比的要求町以放宽到0．90甚至0．93髑。落 素，不添加Mo。 锤性能表征材料的断裂韧性，主要反映材料的抗动态撕裂 表2为工业大生产的管线钢X70的综合力学性能，由 能力。落锤性能一直是制约首钢管线钢发展的技术瓶颈。 表2可见。大生产的X70钢板的屈服强度较高，但波动范围 管线钢X70的生产实践中出现厂很多『u】题，基于工业 较大，抗拇强度约630MPa左右，并具