(整理)大壁厚X70-X80站场用钢的研制
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陈勇,张爱梅,邱双全,吾塔(宝钢集团八钢公司制造管理部)CHEN Yong ,ZHANG Ai-mei ,QIU Shuang-quan ,WU TA(M anufacturing M anagement Department ,Bayi Iron &Steel Co.,Baosteel Group)Abstract:Development of hot rolled strip for X80pipeline conveying oil by using of the low carbon compositions andTM CP technique.The acicular ferrite and bainite structure obtained by the composition design of low carbon microalloy strengthening,control molten steel cleanliness and segregation of slab,reasonable two-stage controlled rolling and con-trolled cooling technology.Test results show that strength and low temperature toughness etc.of mechanical properties are excellet ,the test results accord with technical condition of Petro-China “west second line ”pipeline project hot rolled strip.every test is well after making pipe.Key words:X80pipeline steel ;acicular ferrite ;low carbon microalloy strengthening ;high strength高级别厚规格X80管线钢研制开发摘要:介绍了采用低碳成分设计和TM CP 工艺开发X80钢级石油输送管用热轧卷板的关键控制技术和工艺路线。
《首秦公司X80管线钢冶炼与轧制工艺研究》篇一一、引言随着国家基础设施建设的不断推进,对于高品质管线钢的需求也日益增加。
作为一家专业从事高品质钢材生产和研究的企业,首秦公司不断在冶炼和轧制工艺上进行研究和创新,成功研发出了具有高性能的X80管线钢。
本文将就首秦公司X80管线钢的冶炼与轧制工艺进行详细的研究和分析。
二、X80管线钢的冶炼工艺1. 原料准备X80管线钢的冶炼原料主要包括铁水、废钢等。
在冶炼前,需要对原料进行严格的检验和准备,确保原料的质量符合要求。
2. 冶炼工艺流程(1)电炉冶炼:在电炉中加入铁水、废钢等原料,通过电弧加热进行熔化。
(2)炉外精炼:熔化后的钢水通过炉外精炼设备进行去气、去夹杂等处理,进一步提高钢水的纯净度。
(3)连铸:将处理后的钢水倒入连铸机中进行连续铸造,得到铸坯。
3. 成分控制X80管线钢的成分控制是冶炼过程中的关键环节。
通过对冶炼过程中各元素的添加和调整,保证钢的化学成分符合要求。
同时,还需要对冶炼过程中的温度、压力等参数进行严格控制,确保冶炼过程的稳定性和产品质量。
三、X80管线钢的轧制工艺1. 轧制前准备铸坯经过检验和清理后,进入轧制前准备阶段。
这个阶段主要包括剥皮、切割、加热等工序,为轧制过程做好充分准备。
2. 轧制工艺流程(1)初轧:将铸坯加热至适当温度后,进行初轧,使钢材达到一定的厚度和宽度。
(2)精轧:经过初轧后,进入精轧阶段。
通过多道次轧制,使钢材达到所需的尺寸精度和表面质量。
(3)卷取:精轧后的钢材经过卷取机卷取成卷,方便后续的包装和运输。
3. 质量控制在轧制过程中,需要对钢材的尺寸精度、表面质量、力学性能等进行严格的质量控制。
通过采用先进的检测设备和工艺,确保产品的质量符合要求。
四、工艺优化及成果展望针对X80管线钢的冶炼与轧制工艺,首秦公司不断进行优化和创新。
通过改进原料选择、冶炼设备、轧制工艺等方面的措施,进一步提高产品的质量和生产效率。
同时,公司还积极引进国内外先进的生产工艺和技术,不断提高自身的研发能力和市场竞争力。
X80管线钢研发过程及焊接工艺种类早期的管线钢一直采用C、Mn、Si型的普通碳素钢,在冶金上侧重于性能,对化学成分没有严格的规定。
自60年代开始,随着输油、气管道输送压力和管径的增大,开始采用低合金高强钢(HSLA),主要以热轧及正火状态供货。
这类钢的化学成分:C≤0.2%,合金元素≤3~5%。
随着管线钢的进一步发展,到60年代末70年代初,美国石油组织在API5LX和API 5LS标准中提出了微合金控轧钢X56、X60、X65三种钢。
这种钢突破了传统钢的观念,碳含量为0.1-0.14%,在钢中加入≤0.2%的Nb、V、Ti等合金元素,并通过控轧工艺使钢的力学性能得到显著改善。
到1973年API标准增加了X70,1985年,API标准又相继增加了X80钢。
X80钢的化学成分(wt%)是:C 0.035;Si 0.25;Mn 1.84;P 0.013 ;Mo 1.84;Ni 0.33;Nb 0.065;Cr<0.02;V<0.02。
X80钢添加有较多Mo,Ni,Nb等微合金元素,起到细化晶粒作用,在控制碳含量较低的情况下,可有效提高X80钢强度和韧性。
X80钢属于高度的洁净钢,通过形变强化而使材料具有很高的强韧性,因而该钢种对焊接加工提出了特殊要求,主要表现在:选择合适的焊接工艺来防止焊接热影响区的晶粒粗化、局部软化与脆化,实现焊缝金属的纯净化与晶粒细化,消除焊接缺陷,提高焊缝强度,确保焊接质量。
根据X80钢的性能和化学成分,目前开发出几种焊接工艺:1、采用全自动焊工艺。
2、采用半自动焊根焊+自保护药芯焊丝半自动焊填充盖面工艺。
3、采用碱性焊条电弧焊根焊+自保护药芯半自动焊填充盖面工艺。
几种方法中全自动焊工艺施工效率最高,适用于平原及开阔地带的焊接施工;半自动焊方法效率次之,但适用于各种地形的施工,是目前主要的施工方法;焊条电弧焊根焊的工艺方法效率最低,在目前采用的大口径管线施工中仅用于地形特别受限处、连头施工或返修焊施工。
《首秦公司X80管线钢冶炼与轧制工艺研究》篇一一、引言随着国家基础设施建设的不断推进,对于高品质的管线钢需求日益增长。
首秦公司作为国内知名的钢铁企业,其X80管线钢产品以其优良的力学性能和抗腐蚀性能,在国内外市场上享有良好的声誉。
本文旨在研究首秦公司X80管线钢的冶炼与轧制工艺,分析其生产过程中的关键技术及影响因素,为提高X80管线钢的生产质量和效率提供理论支持。
二、X80管线钢的冶炼工艺研究1. 原料准备X80管线钢的冶炼原料主要包括铁水、废钢等。
在冶炼前,需要对原料进行严格的检测和分类,确保原料的质量符合要求。
此外,还需要根据生产需要,合理搭配各种原料,以获得理想的化学成分和冶炼效果。
2. 冶炼过程X80管线钢的冶炼过程主要包括转炉冶炼、精炼和连铸等步骤。
在转炉冶炼过程中,需要控制好炉温、炉气和炉料的配比,以确保获得合格的钢水成分和温度。
精炼过程中,通过真空处理和合金元素调整等手段,进一步优化钢水的化学成分和纯净度。
连铸过程中,需要控制好浇注速度、结晶器冷却强度等参数,以获得良好的铸坯质量。
3. 成分控制X80管线钢的成分控制是保证其力学性能和抗腐蚀性能的关键。
在冶炼过程中,需要严格控制碳、锰、磷、硫等元素的含量,同时添加适量的合金元素,如铌、钛等,以提高钢的强度和韧性。
三、X80管线钢的轧制工艺研究1. 轧制前准备轧制前,需要对铸坯进行清理、修磨和加热等处理,以消除铸坯表面的缺陷和内部应力,提高轧制过程的稳定性和成品率。
同时,根据产品规格和性能要求,制定合理的轧制工艺流程和参数。
2. 轧制过程X80管线钢的轧制过程主要包括粗轧、精轧和张紧等步骤。
在粗轧过程中,通过调整轧辊的间距和转速,使钢坯得到初步的变形和均匀的厚度。
精轧过程中,通过多次轧制和调整轧制力、轧制速度等参数,使钢板达到所需的厚度和表面质量。
张紧过程中,通过调整钢板张力,保证轧制过程的稳定性和钢板的质量。
3. 性能控制在轧制过程中,需要通过控制轧制力、轧制温度、冷却速度等参数,以及合理的热处理工艺,来保证X80管线钢的力学性能和抗腐蚀性能。
大壁厚X70-X80站场用钢的研制
“西气东输二线”需要修建大量的天然气中转站场,站场用钢主要在地面裸露使用,对与温度相关的性能要求比较严格,因此对所采用的热轧钢板的低温韧性要求非常严格,比如低温夏比冲击韧度要求在-40℃,低温落锤冲击韧度要求在-35℃,而且钢板壁厚比较厚,所以开发难度相对比较大。
首钢公司根据“西气东输二线”站场项目用钢的技术条件和首钢4300mm生产线特点,以优质、高效、低成本为特色,通过合理的成分设计和严格的控轧控冷工艺,开发了具有良好低温韧性的大壁厚70-X80站场用钢,并批量生产出综合性能优异的钢板,满足了“西气东输二线”站场用钢的标准要求。
根据国内外生产厚规格高等级管线钢的经验,首钢大壁厚X70-X80站场用钢采用低碳、高锰,适量Nb-Mo微合金化技术,并结合相应的TMCP生产工艺来获得比较理想的组织和性能。
具体成分见表1。
表1 X70-X80站场用钢化学成分(质量分数,%)
大壁厚X70-X80站场用钢在加热过程中既要保证第二相的充分溶解和成分均匀化,又要保证奥氏体晶粒不能过分长大,这两个过程直接关系到轧后钢板的力学性能。
在控制轧制过程中充分应用了奥氏体的再结晶和未再结晶
两方面的理论:①强化奥氏体再结晶区的道次变形率,充分细化和均匀化奥氏体晶粒;②增加奥氏体未再结晶区的
变形量,获得充分压扁、拉长的奥氏体晶粒。
在两阶段的控制轧制过程中,充分利用固溶强化、沉淀强化、位错强
化和晶粒细化机理,使钢板内部晶粒充分细化和均匀化,从而改变低温韧性,增加强度,提高焊接性能。
大壁厚X
70-X80站场用钢板力学性能如表2所示。
表2 大壁厚站场用钢的力学性能
针对“西气东输二线”站场用钢的技术条件,首钢采用低碳、高锰,Nb-Mo微合金化成分设计,保证了大壁厚钢板加速冷却后所需要的针状铁素体组织。
大壁厚X70-X80站场用钢采用优化的控轧控冷工艺,细化晶粒,控制相变,组织形态以细小均匀的针状铁素体为主,M/A岛弥散细小,为其强韧性奠定了基础。
它具有良好的强韧性,钢板的-40℃夏比冲击功控制在350J以上,-35℃落锤实验的平均剪切面积控制在60%以上,落锤断口形貌良好。