X70管线钢卷板的工业化生产

２０１０年２月?第２７卷?第１期轧钢

Ｆｅｂ．２０１０Ｖ０１．２７Ｎｏ．１ＳＴＥＥＬＲＯＬＬＩＮＧ?５５??革新与交流?

Ｘ７０管线钢卷板的工业化生产

张全刚，陈冬至，周茂奇，顾超

（安阳钢铁股份有限公司，河南安阳４５５００４）

摘耍：通过设计合理的化学成分和生产工艺，安阳钢铁股份有限公司在其１５０ｔ转炉一１７８０ｍｍ热连轧生产线上成功开发了Ｘ７０管线钢。该产品具有针状铁索体组织，各项力学性能均满足标准要求。

关键词：管线钢；化学成分；生产工艺；针状铁素体；力学性能

中图分类号：ＴＧ３３５．５文献标识码：Ｂ文章编号：１００３—９９９６（２０１０）０１一００５５—０３

ＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆＸ７０ＰｉｐｅｌｉｎｅＳｔｅｅｌ

ＺＨＡＮＧＱｕａｎ－ｇａｎｇ，ＣＨＥＮＤｏｎｇ－ｚｈｉ，ＺＨＯＵＭａｃｒｑｉ，ＧＵＣｈａｏ

（ＡｎｙａｎｇＩｒｏｎ＆ＳｔｅｅｌＳｔｏｃｋＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ａｎｙａｎｇ４５５００４，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅ１５０?ｔｏｎＢＯＦ－１７８０ｍｍｈｏｔｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｒｏｌｌｉｎｇｌｉｎｅｏｆＡｎｙａｎｇＩｒｏｎ＆ＳｔｅｅｌＳｔｏｃｋＣｏ．，Ｌｔｄ．，ｔｈｅＸ７０ｐｉｐｅｌｉｎｅｓｔｅｅｌｗａｓｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙｄｅｖｅｌｏｐｅｄｂｙｍｅａｎｓｏｆｒｅａｓｏｎａｂｌｅｄｅｓｉｇｎｏｆｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｈａｄａｅｉｅｕｌａｒｆｅｒｒｉｔｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｃｏｕｌｄｍｅｔｔｈｅｎｅｅｄｏｆｓｔａｎｄａｒｄ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｉｐｅｌｉｎｅｓｔｅｅｌ；ｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ；ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ａｃｉｃｕｌａｒｆｅｒｒｉｔｅ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ

１Ｘ７０管线钢技术要求

由于管线钢特殊的使用环境，不仅要求其具有较高的强度，而且还要具有优良的韧性、抗疲劳性能、抗断裂性能、耐腐蚀性能、焊接性能和加工性能。表１～表３为中亚天然气管道工程用ＸＴ０管线钢的主要技术指标。

表１拉伸性能要求

注：允许其中５％的炉次屈强比Ｒ∞．ｓ／Ｒ。≤０．９２。根据协商一致的原则，制造商可对管线钢屈服强度进行调整，但必须保证翻管后屈服强度符合螺旋埋弧焊钢管技术条件的规定。

衰２夏比Ｖ型冲击韧性要求

此外，ＸＴ０管线钢卷板横向截面上最大允许硬度值为ＨＶｌ０２６０；Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ４类夹杂物级别均不大于２．ｏ级。

表３ＤＷ＂ｒＴ试验温度及剪切面积试验温度／℃

ＤＷＴＴ剪切面积最小百分数／％

最小值平均值试样方向一１５≥７０≥８５与轧制方向成３０。

２生产工艺路线

安阳钢铁股份有限公司Ｘ７０管线钢卷板在第二炼轧厂１５０ｔ转炉一１７８０ｍｍ热连轧生产线生产，工艺流程如下：

铁水预处理一１５０ｔ转炉冶炼一ＬＦ精炼一ＶＤ／ＲＨ真空脱气一双流板坯连铸一板坯加热一除鳞一粗轧一７机架精轧机连轧一层流冷却一卷取一抽卷检查一取样一打包、喷印、标识一成品入库。

３生产关键技术及工艺要点

３．１成分设计

在保证ＸＴ０管线钢具有良好的强度和韧性的同时，还必须保证其具有良好的焊接性能，因此成分设计上采用降Ｃ来改善ＤｗＴＴ性能和韧

收稿日期：２００９一０５—２０‘

作者简介：张全刚（１９７７一），男（汉族），河南新乡人，工程师，技术中心科长．

?５６?轧钢２０１０年２月出版

性，通过添加Ｍｎ、Ｎｂ、Ｖ、Ｔｉ、Ａ１、Ｍｏ、Ｃｒ等微合金元素来弥补降Ｃ造成的强度损失，同时严格控制Ｓ、Ｐ等有害元素含量，并充分利用控制轧制和控制冷却技术，获得针状铁素体组织，从而保证Ｘ７０管线钢的力学性能Ⅲ。表４为安钢试制Ｘ７０管线钢的化学成分。

表４ＸＴＯ管线钢化学成分（质量百分数）／％

注：Ｖ＋Ｎｂ＋Ｔｉ≤０．１５％；不得有意加入Ｂ和稀土元素；Ｃ含量比规定最大含量降低０．０１ｏＡ，Ｍｎ含量允许比规定最大值提高０．０５％。但不得超过１．８５％．

３．２加热工艺

由于Ｘ７０管线钢中合金元素含量相对较高，如加热温度过低，Ｎｂ将不能完全固溶，轧制过程中不能充分发挥Ｎｂ在控制轧制中的作用；而加热温度过高，又可能影响奥氏体晶粒尺寸的细化程度和均匀性，从而影响最终的组织和性能心矗］。因此，制定加热温度的依据是使大量的合金元素充分固溶而又不使奥氏体晶粒过于粗大。利用欧文公式：Ｌｇｗ（Ｎｂ）（硼（Ｃ）＋１２／１４ｗ（Ｎ））＝２．２６—６６７０／Ｔ可计算加热温度，坯温控制在１１００～１１５０℃，炉温控制在１２００～１２５０℃，考虑铸坯的厚度，加热时间在２００ｍｉｎ以上。

３．３控轧工艺

控制轧制是细化晶粒、保证管线钢性能，特别是保证ＤＷＴＴ性能的主要手段。降低精轧入口温度，可以增加在第Ⅱ阶段轧制过程中奥氏体晶粒内部形变带的密度，提高相变时的形核率，细化相变后铁素体晶粒，达到改善低温韧性和ＤｗＴＴ性能的目的。但晶粒细化会明显提高屈服强度和屈强比，并降低韧脆转变温度，钢的综合性能下降，因此终轧温度设定为８２０℃。

在设计Ｘ７０管线钢控轧工艺时，再结晶区与未结晶区的总变形量是根据对钢的性能要求和其化学成分而定的。在控轧阶段施加较大的变形，可以形成利于形核的大量变形带［４］，从而细化晶粒。对厚１５．９ｒａｍ规格的Ｘ７０管线钢，粗轧阶段在１０００℃以上完成，在高温再结晶区采用大变形量，将铸坯由厚２３０ｍｍ轧至５８ｍｍ，总压下量达到１７２ｍｍ，总压下率达到７４．７８％，单道次最大压下率达２２％以上，充分细化奥氏体晶粒；精轧阶段控制在未再结晶区轧制和两相区轧制，轧件由５８ｒａｍ被轧至１５．９ｒａｍ，本阶段总压下量为４２．１ｍｍ，总压下率７２．５８％，单机架最大压下率达２４％，可将奥氏体晶粒“压扁”，并增加晶粒内变形带数量，为形成更加细小均匀的铁素体晶粒提供条件。

３．４控冷工艺

控制冷却工艺中的开冷温度、终冷温度和冷却速度对管线钢的最终组织和性能有直接的关系。根据文献［５］，低碳微合金管线钢以获得针状铁素体组织为主，终轧后冷却速度应控制在１５～３０℃／ｓ，终冷温度控制在４００～５５０℃。

４产品质量

４．１力学性能

图１为厚１５．９ｍｍＸ７０管线钢卷板的力学性能，试样取样方向与轧制方向成３０。方向。从图１可以看出，屈服强度波动范围为４９５～６０５ＭＰａ，主要分布在５２０～５７０ＭＰａ之间，平均为５４４ＭＰａ。抗拉强度波动范围５９５～７０５ＭＰａ，主要分布在６２５～６７５ＭＰａ之间，平均为６４８ＭＰａ，屈强比主要分布在０．７４～０．９２，平均为０．８４。一１０℃夏比Ｖ型冲击功最低为２００Ｊ，最高为４１５Ｊ，平均为２９０Ｊ。一１５℃落锤撕裂试验全部合格。产品强度、屈强比全部符合要求，且控制范围较好，伸长率、冲击功和ＤＷＴＴ性能富余量较大，整体性能合格率１００％。

４．２组织检验

图２为不同卷取温度条件下的组织，卷取温度为６８０℃时，钢板组织为Ｆ＋少量Ｐ；卷取温度为６００℃时，铁素体边界开始锯齿化，出现了针状铁素体组织特征，晶粒更加细小，性能检验时对应强度明显提高，屈强比升高；卷取温度为５５０＊（２

第２７卷?第１期轧钢?５７?

时，钢板组织为针状铁素体＋少量粒状贝氏体，抗拉强度大幅度提高，对应的屈强比降低，落锤撕裂面积也稳定在９０％以上，韧脆转变温度较低，综合性能最好。

图ｌ力学性能分布图

ａ）屈服强度；ｂ）抗拉强度；ｃ）屈强比；ｄ）仲长率ｌｅ）冲击功；ｆ）ＤｗＴＴ剪切面积

图２不同卷取温度下钢板的金相组织

卷取温度／℃：ａ）６８０；ｂ）６００；ｃ）５５０

５结语

生产实践表明，安钢Ｘ７０管线钢化学成分和工艺制定合理，产品各项性能指标良好，符合标准要求，完全满足中亚管线工程用钢的要求。

参考文献：

［１］张超．西气东输工程用针状铁索体钢Ｘ７０的试制ｒＪ］．轧钢，２００５，２２（４）：５０－－５２．［２］毛新平．谢利群。庄汉洲。等．ＴＳＣＲ生产Ｎｂ微合金化管线钢控轧工艺研究ＥＪ］．轧钢。２００６，２３（３）：７—１０．

［３］焦金华．薄板坯连铸连轧生产Ｘ７０管线钢的生产试验［Ｊ］．轧钢，２００８，２５（５）：５２—５４，６２．

［４］张红梅，忘宏斌。刘振宇．Ｘ７０徽合金管线钢组织中针状铁索体细化机制研究ＥＪ］．材料热处理学报。２００６。２７（６）：９９—１０４．［５］翁宇庆．超细晶粒钢——钢的组织与细化理论与控制技术［Ｍ］．北京：冶金工业出版社，２００３．３４１—３４８。３７２．

祝本刊读者、作者新春快乐！

高钢级X100管线钢的组织与性能

第29卷第3期Vo l 29 No 3材料科学与工程学报Journal of M aterials Science &Engineering 总第131期Jun.2011 文章编号:1673 2812(2011)03 0386 06 高钢级X100管线钢的组织与性能曾明,江海涛,胡水平,赵征志 (北京科技大学高效轧制国家工程研究中心,北京 100083) 摘要本文利用光学显微康、扫描电镜、透射电镜等,对实验室T MCP 工艺生产的X100管线钢的组织构成、微观结构、析出物的形态和分布等进行了研究。研究结果表明,X100为GB(Granular Bainite)、BF(Bainite Ferrite)、M /A 构成的复相组织,且各相比例和形态对性能影响较大,以GB 为主的基体加上少量BF 及弥散分布的细小M/A 构成的组织具有较好的强度和韧性匹配。TEM 微观形貌观察发现,贝氏体晶粒内部具有高密度位错和不同位向的板条束及M /A 硬化相;萃取复形实验发现,X100中主要有两种类型的析出物:一类尺寸较大为T i 的析出,一类尺寸较小为Nb 的析出物;这两种析出物起阻碍奥氏体再结晶和晶粒长大及析出强化的作用。关键词 X100管线钢;复相组织;高密度位错;析出物中图分类号:T G142.33 文献标识码:A Microstructure and Mechanical Properties of Pipeline Steel X100 ZENG Ming,JIANG Hai tao,HU Shui ping,ZHAO Zheng zhi (National Engineering Research Center for Advanced Rolling Technology,Beijing University of Science and Technology,Beijing 100083,China) Abstract Microstr uctural constituents as w ell as distribution of precipitates in pipeline steel X100pro duced by thermo mechanical contr ol pr ocess (TM CP)techno logy w ere inv estig ated by m eans of optical micro scopy ,scanning electr on m icroscopy,tr ansm issio n electron micr oscopy,etc.Results show that X100is po lyphase structur ed steel w hich is m ainly constituted of GB (granular bainite)、BF (bainite fer rite )、M/A (martensite austensite ),conformation and proportion o f each phase have significant influence on the performances of X100.It is pro ved that GB based structure w ith a few BF and dispersed fine M /A inside has ex cellent effects on streng th and toughness.H igh density of dislocations,bainite lathes w ith differ ent orientatio ns and M /A har dening phase w ere found by means of T EM o bser vation.It also found tw o types of precipitate,o ne w ith big size mainly constitute of T i,the other w ith sm all size mainly constitute of Nb;each ty pe of precipitate have big effects o n hindering the recry stallizatio n of austenite and on the precipitation streng thening. Key words pipeline steel X100;poly phase;hig h density o f dislocations;precipitate 收稿日期:2010 09 09;修订日期:2010 10 18 作者简介:曾明(1985-),男,硕士。研究方向:冶金工艺装备及钢种开发。E mail:z engming0504@https://www.360docs.net/doc/169264891.html, 。通讯作者:江海涛,副研究员。E mail:nw pujht@https://www.360docs.net/doc/169264891.html, 1 引言目前,世界石油管道的建设正朝着长距离、大口径、高输送压力发展,为减少建设和维护成本,高钢级管线钢的开发应用已成为国内外管道用钢的研究热点[1~3]。当前石油管道用钢的主流级别已成为X80,围绕该钢种的相关研究也已十分成熟。X100~X120 级别管线钢的实验室研发已取得成功,除了国外有少量实验管道,还未出现大规模工程应用,对其组织的研

中厚板综述分析

综述（中厚板）西安建筑科技大学材料成型及控制工程0902 XX 2013,0401 1.中厚板简介中厚钢板大约有200 年的生产历史，它是国家现代化不可缺少的一项钢材品种，被广泛用于大直径输送管、压力容器、锅炉、桥梁、海洋平台、各类舰艇、坦克装甲、车辆、建筑构件、机器结构等领域。具品种繁多，使用温度要求较广（-200~600），使用环境要求复杂（耐候性、耐蚀性等），使用强度要求高（强韧性、焊接性能好等）。一个国家的中厚板轧机水平也是一个国家钢铁工业装备水平的标志之一，进而在一定程度上也是一个国家工业水平的反映。随着我国工业的发展，对中厚钢板产品，无论从数量上还是从品种质量上都已提出厂更高的要求。板是平板状、矩形的，可直接轧制或由宽钢带剪切而成，与钢带合称板带钢。 2.中厚板生产的总体概况根据《2011中国钢铁工业年鉴》，中国现有中厚板轧机总生产能力为9331万t/a,2012年共生产中厚板7221万ｔ，其中特厚板708万ｔ、厚板2432万ｔ、中板4081万ｔ。近年来，国内中厚板不仅在产量上增长迅速，而且在品种开发方面也取得了很大成绩。目前已经开发出了屈服强度高于960Mpa级的高强工程机械用钢，高强韧耐磨钢NM360,NM400,NM500,NM550也已经能生产，并分别制定了国家标准。低温压力容器钢方面，已经开发出确保－196℃低温韧性的LNG储罐用9Ni钢，中温抗氢钢15CrMoR、14Cr1MoR、12Cr2Mo1VR；开发出的抗拉强度610MPa级的Q420qE钢板已经成功应用于南京大胜关高铁大桥；屈服强度级别为420、460MPa 的高建钢也已应用于水立方、鸟巢等重大工程项目中。并已能生产460、550ＭPa级超高强船板、海洋平台用钢及690MP A级齿条钢;X80级管线用钢已经成功大批量应用于西气东输二线，并具备了X100及Ｘ120超高强韧管线钢的生产能力；用于第３代核技术建造反应堆安全壳用钢板SA738GＲB也已国产化。

管线钢综述

综述管线钢指用于输送石油、天然气等的大口径焊接钢管用热轧卷板或宽厚板。管线钢在使用过程中，除要求具有较高的耐压强度外，还要求具有较高的低温韧性和优良的焊接性能。随着石油、天然气消费量的增长，其输送的重要性显越发突出，尤其是长距离输送。而提高输送效率，提高输送的经济效益就要通过加大输送管道口径，提高输送压力来解决。从而提高了对高级别、高性能管线钢的需求。国外高级别管线钢呈现强劲的发展趋势，从20世纪70年代初期X65管线钢开始投入使用，80年代X70级管线钢逐渐被引入工程建设，1985年API标准中增加了X80钢级，随后X80开始部分在一些管线工程中使用，并很快就投入到X100和X120管线钢的开发试制工作。有关X100最早的研究报告发表于1988年，通过大量工作已形成很好的技术体系。高级别管线钢概述我国管道建设正处于大力发展阶段，因此管线钢的发展也非常迅速。20世纪50~70年代管线钢主要采用A3钢和16Mn钢；70年代后期和80年代采用从日本进口的TS52K钢（相当于X52级钢）；90年代，管线钢主要采用的X52、X60、X65级热轧板卷主要由宝钢和武钢生产供应。“八五”期间成功研制和开发了X52~X70级高韧性管线钢，并逐步得到广泛应用。西气东输工程采用了X70级管线钢并逐渐向X80过度。国内管线钢生产技术现状分析由于市场要求单管输气量不断提高。我国早期四川、西北地区的天然气管道采用X52及以下钢级、426mm以下管径的管线钢管，设计年输气量在10亿m3/a以下；陕京一线第一次采用了X60钢级、

D660mm管线钢管设计年输量提高到33亿m3/a；西气东输一线采用X70钢级、D1016mm管线钢管，设计年输量提高到170亿m3/a；最近建设的西气东输二线管道，采用X80钢级、D1219 mm管线钢管，设计年输量提高到300亿m3/a。这种单管输气量不断提高的趋势仍在持续。当前国际上新一轮巨型天然气长输管道，单管输气量将达到450亿-500亿m3/a的水平。干线一般采用X80钢级，具有输送距离长、采用更高工作压力和大管径输送的特点。一个具有代表性的项目是正在建设的俄罗斯巴甫年科沃-乌恰天然气管道。管线长度1100km，采用1420mm管径和K65（类似于X80）钢级，输送压力11.8MPa，单管设计输气量约500亿m3/a，计划于2012年第三季度进行系统调试。另一个有代表性的项目是拟在北美建设的阿拉斯加北坡天然气外输管道，管道的输送能力约465亿m3/a，管线长度2737km，采用1219mm管径和X80钢级，将阿拉斯加北坡丰富的天然气资源输送到加拿大和北美市场。我国也已在规划研究未来多条西气东输管道（西三线~西八线）的方案。包括将单管输气量提高到400亿~500亿m3/a的多种方案都在研究之中。由于西气东输二线采用的X80钢级、管径1219mm，12MPa工作压力的方案只能达到300亿m3/a的输气能力，要将输气能力进一步提高到400亿-500亿m3/a，只能进一步提高输送压力和管径。

年产150万吨中厚板车间工艺设计.docx

.................大学本科生毕业设计开题报告题目：年产150万吨中厚板车间工艺设计学院：冶金与能源学院专业：材料成型及控制工程班级：姓名：学号：指导教师： 2015年11 月15 日一．选题背景 1.1题目来源冶金行业经过了近８年的高速发展，行业的钢材产能已经达到近６亿吨／年。已有和在建的中厚板生产线近７０条，中厚板生产能力达到接近７０００万吨／年。但是国际金融危机的影响和国内经济周期的调整，钢铁产品市场成了典型的买方市场。冶金企业如何在这一轮经济调整中，实现技术和产品的转型成了决定企业生存的关键。各中厚板生产厂纷纷根据自身的技术装备特点、技术研发能力、市场客户需求确定自己的产品战略定位。综合实力强的企业，全力体现出产品的差异化战略，坚持不懈地开发生产其他企业无法生产或难于生产的市场短线、高档产品。高档次产品开发离不开性能控制技术，性能控制的新技术不仅提高钢板的性能，还可以带来生产成本的降低。 1.2项目概述：经过对国内外中厚板市场现状的分析以及前景预测，综合对当地各种物料供应、能源等其它资源的分析，我们选择区域与资源优势居一体的唐山曹妃甸地区作为建厂厂址，设计一座年产量150万吨4300热轧中厚板车间，并且能够生产规格齐全、性能优良，能满足市场需求的产品。 1.3中厚板简介中厚钢板：厚度大于4mm的钢板属于中厚钢板。其中，厚度4.0-20.0mm的钢板称为中厚板，厚度20.0-60.0mm的称为厚板，厚度超过60.0mm的为特厚板。中厚板的用途：中厚板主要用于建筑工程、机械制造、容器制造、造船、桥梁等行业，并且随着国民经济建设其需求量非常之大，范围也十分广。（1）造船钢板：用于制造海洋及内河船舶船体。要求强度高、塑性、韧性、冷弯性能、焊接性能、耐蚀性能都好。（2）桥梁用钢板用于大型铁路桥梁。要求承受动载荷、冲击、震动、耐蚀等。（3）锅炉钢板：用于制造各种锅炉及重要附件，由于锅炉钢板处于中温（350℃以下）高压状态下工作，除承受较高压力外，还受到冲击，疲劳载荷及水和气腐蚀，要求保证一定强度，还要有良好的焊接及冷弯性能。（4）压力容器用钢板：主要用于制造石油、化工气体分离和气体储运的压力容器或其

钢管钢级对照表

一、管线管钢级对照 GB/T9711 API5L L245 B L290 X42 L320 X46 L360 X52 L415 X60 L450 X65 L485 X70 L555 X80 1、L245为9711.1中的牌号，***NB为9711.2中的牌号，***NCS为9711.3中的牌号 2、GB/9711中245、360等数字表示屈服强度的最低值，单位为MPa；注： 1、不同厂家的管坯元素含量各有偏重：例如：Ｘ５２管坯，宝钢管坯Ｎｉ含量是天钢管坯含量的100倍。在冲击、延伸等方面明显较天钢坯欠缺，需要进一步正火。 2、注意不同厂家炉号。宝钢的炉号数字是6位，天钢的炉号7位数字，南通的炉号带有字母如A、B；注意不同的厂家同一材质成分的差别 3、注意成品化学成分允许偏差以20#钢为例，其含C量应该是0.17%-0.23%，如果我们所测得试样含碳量是0.25%，那也认为它合格，因为含碳量小于0.25%的允许上偏差是0.02。 4、化学元素对钢的性能的影响 C：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低。 Si：硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度。

Mn：在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度。 P：增加钢的冷脆性。 S：增加钢的热脆性，降低钢的韧性。 Cr：铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性。二、名词冷弯管是不需要灌沙的，冷弯管和热弯管的区分在于材质、管径、壁厚决定的，因为冷弯管最大只能弯到管外径为：420x15的钢管，而热弯管可以加工更大的管材，但是速度很慢，冷弯速度快，热煨弯头是指在热状态下（即较高温度)将管道煨制而制成的管件。一般通过加热的方式制作。冷煨弯头一般利用砂子或者液压工具进行煨制。

中厚板生产现状与工艺变化研究

中厚板生产现状与工艺变化研究摘要:我国的中厚板生产技术将伴随钢铁工业的迅猛发展及下游产业的需求变化而快速发展。中厚板生产产品的发展趋势是以高强、专用特殊板为主,生产技术的发展趋势是以TMCP和微合金化为主,辅之以满足下游用户特殊需要的探伤、喷丸和热处理等工艺。在供求关系上,目前的中低档产品供大于求,通过3~5年时间将达到供求的动态平衡,逐步实现高档次、高质量产品100%国产化。关键词:中厚板；轧机工艺；装备发展近几年，我国的中厚板轧机发展较快,产品和工艺装备的升级也如雨后春笋。但要真正生产高档次的钢板,仍有一些差距。目前,国内外石油、天然气系统需求的高强、高压、耐候、耐蚀和抗裂等特殊要求的管线、石油储罐和石油平台用钢等,仍不能满足需求。所以我国的中厚板生产也同我国的钢铁工业一样,需要有一个从量到质、从大到强的转变。 1、我国中厚板轧机生产线现状 1.1中厚板轧机现状就中厚板轧机而言,目前可以分为三类:即4300mm和5000mm的主轧机为A 类。近两年建成投产的生产线具有轧制压力大(80MN~100MN)、板幅宽、前后工序配套能力强等优势,瞄准的是中厚板的高端产品。厂家主要以大型国有企业和技术实力较雄厚的企业为主,如宝钢、鞍钢和沙钢等;B类主要是以3.5m轧机为代表的中档水平轧机,其轧制压力居中偏高(50MN~70MN),前后工序的配套正在逐步完善,主要被技术实力雄厚、目前还不能生产高端产品的企业拥有,如首钢和济钢等;C 类轧机以生产传统的中低档产品为主,主要由一些老企业和部分新兴的民营企业所拥有,如营口和文丰等。目前各大钢铁企业和具备一定实力的企业在扩张规模的同时,也在工装水平上和配套工序上对中厚板工艺进行新一轮的升级和技术改造,甚至是异地建设全新的中厚板厂,这些升级改造后和新建的装备将全面提升我国中厚板产品的品质和档次。可以预计,在2008年之前,对于我国国民经济需要的高档中厚板产品国内即可具备一定的生产能力。就像欧洲一位钢铁专家断言,目前中国已具有世界上最先进的钢铁装备,不出3年,中国就会成为世界钢铁强国。根据钢协的统计,近几年我国中厚板轧机的规格、数量。 1.2中厚板轧钢生产线工艺装备的现状中厚板轧钢生产线的工艺装备是在钢坯质量一定的前提下保证最终产品质量的重要环节。以往的轧钢厂是以轧机为中心,其余的装备往往是因陋就简,尤其是在以普材为主的生产厂更是如此。轧制中厚板时尽管在加热和精整工序上采取了一些保护措施,如不产生划伤、提高剪切质量等,但是随着产品质量、品种规格、产品档次和用途等市场因素的变化,各生产厂已开始逐步重视并对整个工艺线进行分析、升级和改造。由于历史原因,我国中厚板轧机生产线的总体装备水平与国外先进厂家还存在一定的差距。主要体现在: (1)规模小,装备水平低; (2)加热炉大部分为推钢式,加热能力和质量保证能力差; (3)轧机能力差距大,一是3m以下的轧机占总量的80%左右;二是轧制压力大部分为30MN~50MN; (4)后部精整能力不足,因陋就简。如矫直机能力不足,几乎没有冷矫;纵剪能力

材料强度设计X80级管线钢设计

材料强度设计

题目：X80级管线钢设计性能要求： 1）Rp0.2≥650MPa Rm≥800MPa Ak（-20℃）≥200J Tc=-50℃2）良好的焊接性能Ceq≤0.5 Pcm≤0.2 3）良好的抗H2S腐蚀性能设计要求：撰写格式 1、任务书 2、前言（表述该钢的作用和发展状况） 3、化学成分设计（碳及各个合金元素的作用） 4、自己查找文献的经验公式，计算Ac1、Ac3、Bs、Ms等参数。 5、工序设计（该钢的生产流程图及流程图工序说明） 6、强度设计（进行各种强化方法的强度贡献） 7、其它性能计算与说明（如焊接性能、耐候性能等） 8、文献总结（每个学生独立查阅与该类钢相关的五篇以上文献总结） 9、参考文献 2.前言管线钢的简介：管线用钢（steelforpipeline）是制造石油、自然气集输和长输管或煤炭、建材浆体输送管等用的中厚板和带卷钢。管线钢在使用过程中，除要求具有较高的耐压强度外，还要求具有较高的低温韧性和优良的焊接性能，一般采用中厚板制成厚壁直缝焊管，而板卷用于生产直缝电阻焊管或埋弧螺旋焊管。现代管线钢属于低碳或超低碳的微合金化钢，是高技术含量和高附加值的产品，管线钢生产几乎应用了冶金领域近20多年来的一切工艺技术新成就。管线工程的发展趋势是大管径、高压富气输送、高冷和腐蚀的服役环境、海底管线的厚壁化。因此，现代管线钢应当具有高强度、低包申格效应、高韧性和抗脆断、低焊接碳素量和良好焊接性、以及抗HIC和抗H2S腐蚀。油气管道特别是天然气管道发展的一个重要趋势是采用大口径高压输送及选用高钢级管材。采用高压输送和高强度管材,可大幅度节约管道建设成本国外如德国、加拿大、日本和意大利等国在X80及更高钢级管线钢的研究应用方面已经有很多实践。世界著名的大石油公司积极开展X80及以上钢级管线钢的开发和应用研究。我国管道工业的发展经历了三个高潮期。1958年开始建设长距离原油输送管道,1965年开始建设长距离天然气输送管道,在20世纪

管线钢综述

管线钢综述欧阳高凤摘要：本文对管线钢的大概发展历程、成分冶金、显微组织、力学性能、轧制工艺、焊接性及焊接工艺进行了论述，从而能够了解管线钢的发展，为课题研究打下基础。关键词：管线钢成分显微组织力学性能生产工艺焊接工艺发展 1 管线钢的大概发展历程半个多世纪以来，随着石油和天然气的开发和需求量的增加，从而带动了管线钢的发展。由于管道运输具有经济、方便、安全等特点，进入二十一世纪以来，管线钢呈现蓬勃发展的趋势。我国管线钢的应用和起步较晚，过去已铺设的油、气管线大部分采用Q235和16Mn钢。我国开始按照API标准研制X60、X65管线钢，并成功地与进口钢管一起用于管线铺设。90年代初宝钢、武钢又相继开发了高强高韧性的X70管线钢，随后成功研制了X80管线钢，X70和X80管线钢已大量应用于油气管道运输中。近几年开发的高强韧的X100和X120管线钢还处在试验阶段，应用方面还比较少。在我国，石油、天然气的运输基本上已经实现了管道运输。但是与世界上工业发达国家相比，国内的管道运输在质量上和数量上都存在很大差距。中国虽然为世界的主要石油出产国之一，但输油输气的管道不足世界管线总长度的百分之一，而且普遍存在输送压力低、管径小的缺点。随着我国油气资源的进一步开发利用，西气东输的工程实施，油气管线向长距离、大口径发展是必然趋势。下面从管线钢的冶金成分、显微组织、力学性能、生产工艺及焊接工艺等方面，进一步较详细的介绍管线钢的发展。 2 管线钢的冶金成分的发展管线钢和其他的微合金钢一样，都是在传统的C-Mn钢的基础上加上合金元素。合金元素主要以Nb、Ti、V或少量的Mo、Cu、Ni、Cr及B为主，以这些合金元素来对管线钢进行合金设计，以达到不同的强度等级及性能要求。管线钢的冶金成分的发展大致经历三个阶段。第一阶段为1950年以前，是以C-Mn和C-Mn-Si钢为主的普通碳钢，强度级别在X52以下。第二阶段为1950-1972年，在C-Mn钢的基础上引入微量的Nb、Ti、V，通过相应的热轧和轧后处理工艺，提高了钢的综合性能，生产出X60及X65级别的钢。第三阶段为1972年至今，这一阶段合金化的发展特点为微合金的多元化，相继又加入少量的Mo、Cu、Ni、Cr及B，结合控轧控冷的新工艺，生产出综合性能优异的管线钢，主要以X70和X80管线钢为主，X100和X120管线钢在试验研究阶段。下面具体论述以下管线钢中这些合金元素或微合金元素的作用及添加量。2.1 碳碳是最传统的合金元素、强化元素，而且也是最经济的元素，但它对钢的可焊性影响很大。碳是影响焊接性能最敏感的一个元素，所以20多年来管线钢的碳含量是逐步趋向于低碳或超低碳方向发展。而且随着含碳量的增加，韧性下降，偏析加剧，抗HIC和SSC的能力下降。因此，随着管线钢级别的提高，碳含量应逐渐降低。管线钢的含碳量从开始的1.0%左右逐步降低，最低可达到0.01%。

中厚板开题报告

燕山大学本科毕业设计（论文）开题报告课题名称：中厚板轧机压下规程及滚系结构设计学院（系）：机械学院年级专业： 09级轧钢学生姓名：指导教师：完成日期： 2013-03-22 一、国内外中厚板轧机国内外研究动态，选题的依据和意义中厚板轧机是用于轧制中厚度钢板的轧钢设备。在国民经济的各个部门中广泛的采用，它主要用于制造交通运输工具（如汽车、拖拉机、传播、铁路车辆及航空机械等）、钢机构件（如各种贮存容器、锅炉、桥梁及其他工业结构件）、焊管及一般机械制品等。习惯于将厚度在4～20毫米范围内的钢板成为中板，将厚度为20～60毫米的钢板称为厚板。 1、世界中厚板轧机发展状况[1] 1864牛美国创建了世界上第一套三辊劳特式中板轧机，推广于世界。到了1891年，美国钢铁公司霍姆斯特德厂，为了提高钢板厚度的精度，投产了世界上第一套四辊可逆式厚板轧机。1918午卢肯斯钢铁公司科茨维尔厂，建成了—套5230mm四辊式轧机，这是世界上第一套5m以上的特宽的厚板轧机。 1907年美国钢铁公司南厂为了轧边，首次创建了万能式厚板轧机，在当时还是十分新奇的。南厂在1931年还建成了世界上第一套连续式中厚板轧机，在精轧机组后设精整作业线，用于大量生产厚度为10mm左右的中板。欧洲国家中厚钢板生产也是比较早的。1910年，捷克斯洛伐克投产了一套4500mm二辊式厚板轧机。1913年，西班牙建成一套二辊式厚板轧机。 1937年英国投产了一套3810mm中厚板轧机。1940年，德国建成了一套5000mm四辊式厚板轧机。1939年，法国建成了一套4700mm四辊式厚板轧机。1940年，意大利投产了一安4600mm 二辊式厚板轧机。这些轧机都是用于生产机器和兵器用的钢板，多数是为了满足二战备战的需要。第二次世界大战期间，美、苏、英、法、德、意、日、加等八国制造了军舰和坦克等武器，先后投产一批厚板轧机。20世纪50～60年代宽厚板轧机建设较多的是美国，当时以 4064mm式厚板轧机为主，此期间美国建有3米级及3米以下轧机8台，4064mm厚板轧机7 台，特宽轧机（≥5000mm）1台。 60年代后期至70年代初期厚板轧机的领先地位转向日本，这时期日本建有4724mm双机架四辊式厚板轧机5套。1976年～1977年间日本建设3套5500mm特宽厚板轧机，1974年住友鹿岛厂将5335mm粗轧机改造为5450mm轧机。建设这种特级厚板轧机主要是为生产φ1626mm 大直径uoe钢管用宽钢板和20～30万吨级油轮用钢板。 1984年底，法国东北钢铁联营公司敦刻尔克厂在4300mm轧机后增加一架5000mm厚板轧机，增加了产量，并扩大了品种。1984年底，苏联伊尔诺斯克厂新建了一套5000mm宽厚板轧机，年产量达10万吨，以满足大直径焊管和舰艇用宽幅厚板的需求。1985年德国迪林根冶金公司迪林根厂将4320mm轧机换成4800mm轧机，并在前面增加一架特宽的5500mm轧机，以满足1625mm大直径doe焊管用板需求。1985年12月日本钢管公司福山厂新制一套 4700mmhcw型轧机，替换原来的轧机，更有效地控制板形，以提高钢板产量。近来电子计算机的应用使轧机提高了自动化控制程度。中厚板轧机普遍采用了液压 agc(钢板厚度自动控制系统)。中厚板的精度和生产效率大幅度提高。神经网络和遗传算法相结合的方法对中厚板轧制过程的轧制参数进行预测，进一步提高了轧制参数控制模型的预测精度和泛化能力[2-4]。国外中厚板轧机发展主要有这几个特点：（1）从扩大产量型转向提高尺寸精度及表面质

高级别管线钢概述

高级别管线钢概述管线钢是指用于输送石油、天然气等的大口经焊接钢管用热轧卷板或宽厚板。管线钢在使用过程中，除要求具有较高的耐压强度外，还要求具有较高的低温韧性和优良的焊接性能。随着石油、天然气消费量的增长，其输送的重要性显越发突出，尤其是长距离输送。而提高输送效率，提高输送的经济效益就要通过加大输送管道口径，提高输送压力来解决。从而提高了对高级别、高性能管线钢的需求。 1、国内发展概况我国管线钢的起步较晚，国内生产符合API5L标准的管线工程设计要求的管线钢仅有10多年的历史，X60～X70级管线钢已在国际市场上占有一定的地位，目前国内已投入生产的X80级管线钢质量也达到了国际先进水平，X100级管线钢已经研制出来。随着国内冶金技术装备水平的提高，我国能生产管线钢板卷的企业逐渐增多，但是能够生产X70及以上级别的钢厂仅有宝钢、武钢、鞍钢、舞钢、等。近两年来，许多钢铁厂加大了对高级别管线钢的研究开发，宝钢已研发出X120级别的管线用钢板。 21世纪是我国输气管建设的高峰时期。“西气东输”管线采用大口径、高压输送管的方法，这条管线全长4167km，输送压力为10MPa，管径为1016mm，采用的钢级为X70、厚度4.6mm，-20℃的横向冲击功≥120J。从西气东输工程钢材与钢板的国产化率统计看（表1.1）[1]，此项目X70钢材与钢管的总国产化率并不高，说明我国迫切需要加速高钢级管线钢宽厚板生产能力的建设。从总体上来看，我国X80级别以上高级别管线钢与国际上还有很大的差距，同级别管线钢的开发与应用整整比发达国家晚了近30年。表1.1西气东输工程钢材与钢板的国产化率统计 2、国外发展概况国外高级别管线钢呈现强劲的发展趋势，从20世纪70年代初期X65管线钢开始投入使用，80年代X70级管线钢逐渐被引入工程建设，1985年API标准中

冶炼管线钢生产工艺

冶炼管线钢的工艺设计

摘要：本文主要介绍了管线钢的基本概念，技术要求，及冶炼X65工艺过程中的一些具体措施和参数。最后介绍了轧制过程中的具体方法和参数及实验结果前言：该片文章主要研究了管线钢X65在冶炼和轧制过程中需要采取的相应措施，以及采取这些工艺措施的原因，对最后获得钢采取试验测试的方法来验证其化学和力学性能是否满足要求。 1.管线钢的概述 1.1概念管线钢主要用于石油、天然气的输送。制造石油天然气集输和长输管或煤炭、建材浆体输送管等用的中厚板和带卷称为管线用钢（LPS）。目前管线钢的型号主要有X60、X65、X70、X80、X100等。 1.2管线钢类型管线钢可分为高寒、高硫地区和海底铺设三类。从油气输送管的发展趋势、管线服役条件、主要失效形式和失效原因综合评价看，不仅要求管线钢有良好的力学性能，还应具有耐负温性、耐腐蚀性、抗海水和HSSCC性能等，在成分和组分上要求“超高纯、超均质、超细化”。 1.3技术要求 (1)高强度。管线钢的强度指标主要有抗拉强度和屈服强度。在要求高强度的同时，对管线钢的屈强比（屈服强度与抗拉强度）也提出了要求，一般要求在0.85-0.93的范围内。（2）高冲击韧性。管线钢要求材料应具有足够高的冲击韧性（起裂、止裂韧性）。对于母材，当材料的韧性值满足止裂要求时，其韧性一般也能满足防止起裂的要求。（3）低的韧脆转变温度。严酷地地域、气候条件要求管线钢应具有足够低的韧脆转变温度。DWTT的剪切面积已经成为防止管道脆性破坏的主要控制指标。一般规范要求在最低运行温度下试样断口剪切面积≥极85%。（4）优良的抗氢致开裂（HIC）和抗硫化物应力腐蚀开裂（SSCC）性能。（5）良好的焊接性能。钢材良好的焊接性对保证管道的整体性和野外焊接质量至关重要。这其中难点和重点是高韧性，高强度、高韧性是通过控冷技术得到贝地、氏体铁素体组织来保证的。对于优质管线钢，夹杂物含量应达到下表水平：优质管线钢中有害元素含量的要求

中厚板生产工艺介绍

目录：一、中厚板概述二、热轧总厂中厚板分厂概况三、中厚板分厂轧钢生产工艺四、中厚板性能一、中厚板概述 1、中厚板是国家现代化不可缺少的一项钢材品种，被广泛用于大直径输送管、压入容器、锅炉、桥梁、海洋平台、各类船舰、坦克装甲、车辆、建筑构件、机器结构等领域，其品种繁多，使用温度要求广泛（-20℃——600℃），使用环境要求复杂（耐候性、耐蚀性等），使用强度要求高（强韧性、焊接性能好等）。一般厚度在4mm以上的为中厚板（4——20mm的为中板，20——60mm为厚板，60mm以上的为特厚板）。 2、中厚板一般有较高的综合机械性能。力学性能要求有：强度、塑性、硬度、冲击韧性、刚度等。工艺性能要求有：焊接性能、淬透性、加工性、耐候性、耐蚀性、耐磨性、耐疲劳性、高温特性、低温特性等。二、热轧总厂中厚板分厂概述： 1、热轧总厂中厚板分厂是我国中厚板行业的重要的基地，年产量向80万吨迈进。主要产品有：造船用结构钢板、桥梁用钢板、锅炉用钢板、压力容器用钢板、优质碳素结构钢板、普通碳素结构钢板、低合金高强度结构钢板、工程机械用钢板、耐火耐候高层建筑用钢板、特殊用途钢板等。先后为三峡工程、芜湖长江大桥、武汉军山长江大桥、武汉阳逻长江大桥、天兴洲公铁两用长江大桥、国家大剧院、北京电视塔、国家体育场、国家图书馆、北京奥运工程、国家石油战略储备工程、青藏铁路等国家重点工程提供了大量的优质钢板，许多产品都取代了进口的产品，成为“双高”产品中的佼佼者。 2、中厚板分厂主要的设备有：板坯修磨机、二座推钢式加热炉和一座步进式加热炉，立辊轧机、二辊轧机、四辊轧机各一座，控轧控冷系统，矫直、剪切、精整设备齐全，并有国内先进的热处理设备（三座常化炉）三、热轧总厂中厚板分厂生产工艺热轧总厂中厚板分厂生产工艺流程框图如下：

管线钢种类及用途

管线钢种类及用途管线钢是指用于输送石油、天然气等的大口经焊接钢管用热轧卷板或宽厚板.管线钢在使用过程中,除要求具有较高的耐压强度外,还要求具有较高的低温韧性和优良的焊接性能。油气输送管线用钢板：用于制作石油，天然气输送管道。主要钢号：X42 L290 X46 L320 X52 L360 X56 L390 X60 L415 X65 L450 X70 L485 X80 L245 X42(L290)、X52(L360)、X56(L390)、X60(L420)、X65(L460)、X70、X80L360 X56 L390 X60 L415 X65 L450 X70 L485 X80 L245 X42(L290)、X52(L360)、X56(L390)、X60(L420)、X65(L460)、X70、X80L360 X56 L390 X60 L415 X65 L450 X70 L485 X80 L245 X42(L290)、X52(L360)、 X56(L390)、X60(L420)、X65(L460)、X70、X80L360 X56 L390 X60 L415 X65 L450 X70 L485 X80 L245 X42(L290)、X52(L360)、X56(L390)、 X60(L420)、X65(L460)、X70、X80L360 X56 L390 X60 L415 X65 L450 X70 L485 X80 L245 X42(L290)、X52(L360)、X56(L390)、X60(L420)、 X65(L460)、X70、X80L360 X56 L390 X60 L415 X65 L450 X70 L485 X80 L245 X42(L290)、X52(L360)、X56(L390)、X60(L420)、X65(L460)、X70、X80L360 X56 L390 X60 L415 X65 L450 X70 L485 X80 L245 X42(L290)、X52(L360)、X56(L390)、X60(L420)、X65(L460)、X70、X80L360 X56 L390 X60 L415 X65 L450 X70 L485 X80 L245 X42(L290)、X52(L360)、 X56(L390)、X60(L420)、X65(L460)、X70、X80L360 X56 L390 X60 L415 X65 L450 X70 L485 X80 L245 X42(L290)、X52(L360)、X56(L390)、 X60(L420)、X65(L460)、X70、X80L360 X56 L390 X60 L415 X65 L450 X70 L485 X80 L245 X42(L290)、X52(L360)、X56(L390)、X60(L420)、 X65(L460)、X70、X80L360 X56 L390 X60 L415 X65 L450 X70 L485 X80 L245 X42(L290)、X52(L360)、X56(L390)、X60(L420)、X65(L460)、X70、X80L360 X56 L390 X60 L415 X65 L450 X70 L485 X80 L245 X42(L290)、X52(L360)、X56(L390)、X60(L420)、X65(L460)、X70、X80L360 X56 L390 X60 L415 X65 L450 X70 L485 X80 L245 X42(L290)、X52(L360)、 X56(L390)、X60(L420)、X65(L460)、X70、X80L360 X56 L390 X60 L415 X65 L450 X70 L485 X80 L245 X42(L290)、X52(L360)、X56(L390)、

管线钢知识

管线钢知识石油和天然气的需求迅速增长，2011-2015 年世界范围内管道建设的工程投资每年近400 亿美元。西气东输二线管道以高强度X80为管材，管径1219mm,压力12MPa,主干线全长 4895km。2010年底的统计资料显示，我国已建立原油管道1.9*104km, 天然气管道 3.3*104km，成品油管道1.6*104km,油气管道总里程已达6.8*104km，2020年有望达到 20*104km。同时，与我国的能源需求和先进国家的管道水平相比，我国管道建设还有巨大的需求和潜力。一、管道工程面临的挑战与管线钢发展方向管道的大管径、高压输送与高强度管线钢由建立在流体力学基础上的设计计算可知，原油管道单位时间输送量与输送压力梯度的平方根成正比，与略大于管道直径的平方成正比。加大管道直径，提高管道工作压力是提高管道输送量的有力措施和油气管道的基本发展方向。目前认为，输油管道合适的最大管径为1220m m，输气管道合适的最大管径为 1420mm。在输送压力方面，提高压力的追求仍无止境。20世纪50-60年代的最高输送压力为6.3MPa(X52)，70-80年代的最高输送压力为10MPa(X60-65)，90年代后的最高输送压力达14MPa(X70-80)。近年来，国外一些新建天然气管道压力一般为10-15MPa，一些管道压力已超过20MPa (X100-X120)。由管道设计准则可知，管道工程的大口径、高压输送这一目标可以通过增加钢管壁厚和钢管强度来实现。然而，提高管线钢的强度才是一种理想的选择。这是因为高强度管线钢的采用不仅可减少钢管壁厚和重量，节约钢材成本，而且由于钢管管径和壁厚的减少，可以产生许多连带的经济效益。据统计，在大口径管道工程中，25%-40%的工程成本与材料有关。一般认为，管线钢每提高一个级别，可使管道造价成本降低5%-15%。管道的低温环境与高韧性管线钢随着管道工程的发展，对管线钢韧性的技术要求日益提高，韧性已成为管线钢最重要的性能指标。为获取高韧性管线钢，可通过多种韧化机制和韧化方法，其中低碳或超低碳、纯净或超纯净、均匀或超均匀、细晶粒或超细晶粒以及针状铁素体为代表的组织形态是高韧性管线钢最重要的特征。超纯净管线钢：S W 0.0005%、P< 0.002%、N W 0.002%、O< 0.001%和H< 0.0001%；超细晶粒管线钢：通过严格控制控轧、控冷条件，目前可获得这种有效晶粒尺寸达到1-2um,因而赋予了管线钢优良的韧性。现代管线钢的A v大都在 200-300J以上，50%FAT可达-45 C以下。经过精心控制的管线钢，其A可高达400-500J 以上，DWTT勺85%FAT可降至-60 °C 以下。管道的大位移环境与大变形管线钢所谓大变形管线钢是一种适应大位移服役环境的，在拉伸、压缩和弯曲载荷下具有较高极限应变能力和延性断裂抗力的管道材料。这种管线钢既可满足管道高压、大流量输送的强度要求和满足防止裂纹起裂和止裂的韧性要求，同时又具有防止管道因大变形而引起的屈曲、失稳和延性断裂的极限变形能力，因此大变形管线钢是管道工程发展的迫切需要，也是传统油、气输送管道材料的一种重要补充和发展。大变形管线钢的主要性能特征是在保证高强韧性的同时，具有低的屈强比 (c s/ (T b V 0.8 )，高的均匀伸长率(如S u > 8%和高的形变强化指数(n> 0.15 )。大变形管线钢的主要组织特征是双相组织。双相大变形管线钢不同于传统的管线钢，也不同于一般意义上的双相钢。它通过低碳、超低碳的多元微合金设计和特定的控制轧制和加速冷

管线钢

管线钢一、管线钢的概述 1、概念管线钢主要用于石油、天然气的输送。制造石油天然气集输和长输管或煤炭、建材浆体输送管等用的中厚板和带卷称为管线用钢（LPS）。石油钢的强度一般要求达到600～700MPa；钢中O、S、P、N、C总含量不大于0.0092%；钢中脆性Al2O3夹杂和条状Mn夹杂为痕迹状态。管线钢主要用于加工制造油气管线。油气管网是连接资源区和市场区的最便捷、最安全的通道，它的快速建设不仅将缓解铁路运输的压力，而且有利于保障油气市场的安全供给，有利于提高能源安全保障程度和能力。 2、管线钢类型管线钢可分为高寒、高硫地区和海底铺设三类。从油气输送管的发展趋势、管线服役条件、主要失效形式和失效原因综合评价看，不仅要求管线钢有良好的力学性能，还应具有耐负温性、耐腐蚀性、抗海水和HSSCC性能等。这些工作环境恶劣的管线，线路长，又不易维护，对质量要求都很严格。 3、管线钢的消费和生产现状（1）消费状况为了把这些自然气输送到主要的消费区域，建设输送管线是必不可少的。目前“西气东输”项目已经建成，今后还将建设的主要管线有陕京二期、中俄自然气管线（东线、西线）、以及中亚或俄罗斯至上海自然气管线，终极与“西气东输”管线形成“两横、两纵”的自然气干线。目前，原油、自然气管网已经具有相当规模，成品油输送管道相对较少，目前仅占全部输送量的40％，将来计划修建3万km，管径在Ф500mm左右，壁厚在10mm以下，以X65为主。未来10年，我国将建设5万km的油气管道，均匀每年需要展设近5000km，每年自然气管道需要钢材近400万t。随着管道输送压力的不断进步，油气输送钢管也相应迅速向高钢级方向发展。在国际发达国家，20世纪60年代一般采用X52钢级，70年代普遍采用X60～X65钢级，近年来以X70为主，而国内城市管网以X52、X65为主。目前国内主干线输气管最大压力为10MPa，最大直径能够达到Ф1016～1219mm，以X65、X70应用为主，X80也有应用，但用量未几。随着国内输气管的延长和要求压力的进步，X70、X80将成为主流管线钢。（2）管线管的生产情况随着国内冶金技术装备水平的进步，我国能生产管线钢板卷的企业逐渐增多，但是能够生产X70及以上级别的钢厂仅有宝钢、武钢、鞍钢、舞钢、

国内管线钢生产技术现状分析

3月5日国内管线钢生产技术现状分析我国管道建设正处于大力发展阶段，因此管线钢的发展也非常迅速。20世纪50~70年代管线钢主要采用A3钢和16Mn钢；70年代后期和80年代采用从日本进口的TS52K钢（相当于X52级钢）；90年代，管线钢主要采用的X52、X60、X65级热轧板卷主要由宝钢和武钢生产供应。“八五”期间成功研制和开发了X52~X70级高韧性管线钢，并逐步得到广泛应用。西气东输工程采用了X70级管线钢。目前针对X80高钢级管材的研究和应用，石油部门与冶金部门联合开展了10余顶国家基础研究与攻关、应用基础研究和技术开发项目；其中包括国家“973”项目“高强度管线钢的重大工艺基础研究”，中油集团技术开发项目“X80管线钢管的开发与应用”、“X80管线钢的焊接及高韧性焊材选择”等等。本文针对目前国内管线钢生产技术要求及其标准应用现状进行了系统研究。 1、管线钢的组织分类及其特性随着合金设计、冶炼水平和轧制工艺的发展，具有不同特性、适用于多种条件的管线钢已经生产，它应用了微合金钢发展的一切成果。铁素体-珠光体组织为第一代微合金管线钢，强度级别X42-X70；针状铁素体管线钢为第二代微合金管线钢，强度级别范围可覆盖X60-X90。其中管线钢的组织结构是决定其使用性能和安全服股的内部根据。目前，按照组织形态归类，管线钢具有以下3种典型的类型：（1）铁素体-珠光体钢和少珠光体钢 60年代后期在国外发展起来的第一代管线系列钢（X52-X70强度级），称为铁素体+珠光体管线钢。它以高纯净（S≤0.010%，N≤60ppm，N+O+P+S≤150ppm）和细晶粒（10~15μm）的铁素体+（5%~15%）珠光体为基体，综合使用微量碳（C 0.05%~0.10%），微量的铌，钒，钛（Nb+V+Ti≤0.12%）。国产的X52-X65级管线钢为控轧C-Mn-Nb-Ti或C-Mn-Nb-Ti-V系列铁素体-珠光体型微合金钢。少珠光体管线钢的典型化学成分有Mn-Nb，Mn-V，Mn-Vb-V等。一般含碳量小于0.1%，铌、钒、钛的总含量小于0.10%，代表钢钟是60年代末的X56、X60和X65。这类钢突破了传统铁素体-珠光体钢热轧正火的生产工艺，进入了微合金化钢控轧的生产阶段。具有铁素体-珠光体和少珠光体的管线钢，通过采用微合金化和控制轧制等强化手段，在保证高韧性和良好焊接性的条件下，可将20mm的宽厚板提高到500~550MPa的极限水平。（2）针状铁素体和超低碳贝氏体钢典型成分为C-Mn-Nb-Mo，一般碳含量小于0.06%。为了把碳当量保持在较低水平上，强度在X70级以上的制管带钢必须采用贝氏体铁素体组织，钼合金化是获得这种组织最成功的技术。依靠成分调整，降碳、提锰和添加钼以及轧后采取较高的冷却强度，易形成这种贝氏体类型的铁素体组织，是X65-X80级高强度韧性管线钢的主要成分规范。针状铁素体钢通过微合金化和控制轧制，综合利用晶粒细化、微合金化元素的析出相与位错亚结构的强化效应，可使钢的屈服强度达到650MPa以上，-60℃的冲击韧性达80J。针状铁素体管线钢是西气东输工程选用的管线钢种。这种钢从合金设计、冶炼工艺、轧制工艺到管材显微组织状态都与第一代的管线钢不同。该钢特征是进一步提高纯净度（C≤0.05%，S≤0.005%， P≤0.010%，N≤30ppm，P+S++N≤100ppm），使用钙处理硫化物，在连铸过程中采用电磁搅拌和动态软压下措施。在钢的基体中加入微量钼（0.2%~0.4%）以促使针状铁素体的形成，并用适量铜、镍、铬强化基体；在高温动态再结晶临界温度上下温度区间进行控制轧制，通过在线强制加速冷却，进一步细化晶粒度（平均3~8μm），使其铁素体基体的均匀化程度提高，位错密度增加。这种钢具有比铁素体- 珠光体型管线钢更好的焊接性能（Pcm≤0.20），其对脆性断裂，硫化氢或二氧化碳引起的阳极腐蚀（点蚀），应力腐蚀（SCC），硫化氢应力腐蚀断裂（SSC），氢诱发裂纹（HIC），延性断裂（DDF）六个方面的“抗力”要比其它钢种高得多。超低碳贝氏体钢在成分设计上，选择上碳、锰、铌、钼、硼、钛的最佳配合，从而在较大冷却速度范围内部都形成完全的贝氏体组织。超低碳控轧贝氏体钢的屈服强度可望提高至700~800MPa，因而超低碳贝氏体钢被誉为21世纪的控轧钢。