HTP型X65管线钢连续冷却相变的研究
X70管线钢相变规律研究
０ 前 言
样 ， 行 热模 拟 试 验 。热 模 拟 试 验 在 ＭＭＳ一 ０ 进 ２０
上 进行 。
表 １ 试 验 钢 的 化 学 成 分／ ％
ｃ ｓ ｉ Ｍｎ Ｐ Ｓ Ｎｂ Ｍｏ、 、 Ｎｉ
管道运 输是 长 距 离输 送 石 油 、 天然 气 的重 要 方式 。加 大管 道 直 径 ， 加 管 道输 送 工 作 压 力是 增
ｔａ ｓ ｒ ｔ ｎ ｅ ｒ ｅｗａ ｓａ ｌ ｈ ｄ ｂ ｈ ｒ ｌｄｌ ｔ ｎ ｍ ｔ ｏ ｎ ｔｌ ｇ ａ ｈｅ ｍｅ ｈ ｄ．ａ ｄ ｔ ｅ ｉ ｆ ｅ ｃ ｆｄ — ｒ ｆ ｍａｉ ｕ ￣ ｓｅ ｔ ｂｉ ｅ ｙ ｔ ｅ ｍａ ｉ ｉ ｅ ｈ ｄ ａ ｄ ｍｅ ａ ｏ ｒｐ ｉ ｔ ｏ ｎ ｏ ｏ ｓ ａｏ ｌ ｎ ｈ ｎ ｕ ｎ ｅ ｏ ｅ ｌ
至 ｌ１０℃ ， ０ 变形 ２％ ， ０ 应变 速 率 ５Ｓ 然 后 以 ５ ～；
℃／ 冷 至 ８ ０ ｏ 变形 ３ ％ ， ｓ ５ Ｃ， ０ 变形 速率 ３ ～； ０Ｓ 然 后分别 以 １ ３ ５ ７ １ 、Ｏ ４ ７ ℃／ 、 、 、 、Ｏ ２ 、０、０ ｓ的 冷 速冷
响 ， 了 准确 描述 济 钢生 产 Ｘ ０管 线钢 在 连续 冷 为 ７ 却 过程 中的组 织 演 变规 律 ， 用 ＭＭＳ一２０热模 利 ０
Ａｂ ｔ ａ ｔ １｝ ７ ｉｅｉ ｅ ｓｅ ｌ ｒｎ ｆｒ ｔ ｎ ｂ ｈ ｖｏ ｓｗｅｅ ｓｕ ｉｄ ｂ ｓｒ ｃ ’ Ｘ ０ ｐ ｐ ｌ ｔｅ ａ ｓｏｍａｉ ｅ ａ ｉｒ ｒ ｔ ｄ ｅ ｙ ＭＭＳ一２ ０．Ｔ ｅ ｃ ｎ ｉ ｕ ｕ ｏ ｌ ｇ ｌ ｅ ｎ ｔ ｏ ０ ｈ ｏ ｔ ｏ ｓ ｃ ｏｉ ｎ ｎ
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ａ ｓｏ ｍ ａ ｉｎ Ｒｕ ｅ ｏ ０ Ｐｉ ｅｉ ｅ Ｓ ｅ ｌ ｓ ａ ｃ ｎ Ｔｒ ｎ ｆ ｒ ｔｏ ｌ ｆＸ７ ｐ ｌ ｔｅ ｎ
X80线钢焊接连续冷却转变曲线的研究
ｓ ｓ ｅ ｔｂ ｌ ｙ ｔ ｏｄ ｃ ａ ｋ ｏ ０ Ｐｉ ｅ ｉ ｔ ｅ ｒ ｄ ｅ ｙ Ｓ ｏ ａ ｇ ａｅ ｆｉｌ ｏ ｕ ｃ ｐ ｉ ｉｉ ｏ ｃ ｌ ｒ ｃ ｆＸ８ ｐ ｌ ｔ ｎｅ Ｓ ｅ ｌｐ ｏ ｕｃ ｄ ｂ ｈ ｕｇ ｎ ｒ ａｒｙ ｌｗ． Ｋｅ ｒ ｓ Ｘ８ ｙ Ｗｏ ｄ ０， ｔ ｅ ｍａ ｉ ｌ ｔ ｎ，ｃ ａｓ ｒ ｉ ｅ ｔａｆ ｃ ｏ ｅ， ｃ ｎ ｉ ｕ ｕ ｏ ｌｎ ｒ ｎ ｆｒ ｉｇ ｈ ｒ ｌｓｍｕ ａｉ ｏ ｏ ｒｅ ｇ ａ ｎ ｈ ａ ｆｅ ｔｚ ｎ ｏ ｔｎ ｏ ｓ ｃ ｏｉ ｇ ｔａ ｓｏ ｎ ｍ
转变完成温度 ； ￥ － ８０℃ 降到 ５０℃ 所需时间；Ｈ ｌ 载荷为 ｌ ｋ 的维 氏硬度 ；Ｍ 马氏体 ； － ｔ５从 ０ ／ ０ Ｖ０ 一 ０ ｇ 一 Ｂ 贝氏体 ； － Ｆ 铁素体 ；ｐ 珠光体 －
图 ３ 首钢 Ｘ ０热轧板卷 焊接 连续冷 却转 变 曲线 Ｓ
１ ｏ ０
零
艺 特征 参 数 ｔ 为 ５～ ０ ２５ ０Ｓ的组 织 变 化规 律 。 在 常用 １ ０～１０ｓ 件下 ，选用 下限 ￡５ 行 ０ 条 ８进 ／ 焊接 时得 到贝 氏体 和马 氏体 组 织 ，选 用 ｔ 上 限 和 中限进行焊接 时得 到贝 氏体组织 。 ２ ）随着 焊 后 冷 却速 度 的 降 低 ，模 拟 焊 接粗
鱼 量 ： ： ： ． ！ ： ！ 适量 适量 适量 重量 适量 丝量 ： ！ ： 竺！ ！ 坠 ： Ｑ 竺 ：
注 ： ：Ｃ＋Ｍｎ６＋（ ｉ ｕ ／ ５＋（ ｒ Ｃ ／ Ｎ ＋Ｃ ） １ Ｃ 十Ｍ０＋ ／ ，Ｊ ＝ｃ十（ ｖ） ５ ） Ｍｎ＋Ｃ ｕ十Ｃ ）２ ｒ／ ０＋Ｓ／０十Ｎ／０＋Ｍ ／ ５＋Ｖ １ ５ 。 ｉ３ ｉ ６ ｏ１ ／ ０＋ Ｂ
厚规格深海管线钢X65MO的研制与开发
2021年第1期南钢科技与管理1$技术开发g%处处入入处央护厚规格深海管线钢X65MO的研制与开发李新亮刘帅（国贸公司）（板材事业部）摘要:采用低碳+微合金化的成分设计，严格控制轧制和冷却工艺参数，获得了以多边形铁素体+粒状贝氏体+少量板条贝氏体为主的多相组织钢板。
试制出的27mm厚X65MO深海管线钢具有高强度、优异的强韧性和止裂性能，各项性能指标满足海底管线钢板的标准要求。
关键词：管线钢力学性能显微组织X65MOResearch and Development of Thick Deep-sea Pipeline Steel X65MOLI XinUang LIU Shuai(International Trade Co.,Ltd.)(Plate Business Unit)Abstract:A multi-phase microstructure steel plate composed of polygonal ferrite+granularbainite+a small amount of lath bainite was obtained by adopting the composition design of low carbon+micro-alloying,and strictly controlling the rolling and cooling process parameters.The27mm thick X65MO deep—sea pipeline steel trial-produced has high strength,excellent toughness and anti-crack performance,with all perfbnnance indicators meeting the standard requirements of submarine pipeline steel plates.Keywords:Pipeline Steel,Mechanical Properties,Microstructure,X65MO引言近年来，随着中国海洋的发展由近海走向深海,加速开发海洋石油天然气也变得极为迫切。
基于CSP工艺X65稀土管线钢变形连续冷却转变的研究
工 艺 参数 的确定 提供 了理论 基 础 。从 金 相组 织观 察 可知 ：
１ ０
现 制 代 造技 与 备 术 装
２ 期 总 ０期 ０ 第１ 第２ １ １ ０
Ｘ ５级 管 线 钢 在 轧 后 冷 却 时 ， 为 得 到 良好 的冷 后 组 织 ， ６ 冷
轧 温 度 应 控 制 在 ８０ 以 上 ，卷 曲 温 度 应 控 制 在 ５ ０ 以 ５℃ ８℃ ５稀 土 管线 管 Ｃ Ｔ曲线 的应 用 Ｃ 本 实 验所 绘 制 的 动 态 Ｃ Ｔ曲线 为 确定 Ｘ ５稀 土 管 线 Ｃ ６ 钢 的精 轧 工艺 参数 、 Ｃ Ａ Ｃ冷 却 强 度 、 直工 艺 参 数及 卷 曲 矫
图 ４ ＣＹ 曲 线 相 转 变 点 测 定 工 艺 Ｃ
设 计 与 研 究
溶 以外 ， 余 均 形 成稀 土夹 杂 物 ， 在 于 晶界 或 缺 陷 处 。 其 存
从 夹 杂 物 形 貌 可 以 看 出 这 些 夹 杂 物 形 貌 近 似 球 形 ， 这 也 说 明稀 土夹 杂物 不 会使 管线 钢 机械 性 能降 低 。 当 稀 土 加 入 量 适 宜 时 ，稀 土 与 钢 液 中 Ｏ、 Ｓ等 有 害 元 素 结 合 成 稀 土 化 合 物 ， 是 由 于 稀 土 与 氧 、 反 应 生 成 的 但 硫 ２２ 动 态 连 续 冷 却 转 变 组 织 验 证 ．
时 细 小 。 随 着 冷 却 速 度 从 ５ ／ 到 ３ ℃ ／ 逐 渐 增 大 ， 状 ℃ ｓ ０ ｓ 针
３ ℃／ 不 同 冷 却 速 度 冷 却 至 １０ 以 下 ， 得 温 度 一膨 ０ ｓ的 ５℃ 测 胀量 曲线 。
铁 素 体 的 比例 越 来越 大 ， 素 体 的 比例 越 来 越 小 ， 图 ５ 铁 从 （ ） ｈ） ｃ ～（ 中可 以 看 出针 状 铁 素 体 在 光 学 微 镜 下 并 非 呈 针 状或 条状 。从 以上组 织 观察 中我们 可 以得 出与 动态 Ｃ Ｔ Ｃ 曲线 是一 致 的 ，这 也说 明本 文 所绘 制 的动 态连 续 冷 却 转
XI00管线钢的连续冷却相变及强韧性研究
均有影 响 ； 当冷却 速度为 １ ０ ～ ２ ０￣ Ｃ ／ ｓ ， 显微组织 为针状铁 素体＋ 粒状 贝氏体 ， Ｍ ／ Ａ 岛弥散分布于其 晶界上 ， 且硬度 随着冷却
速率 的增加而增 大 ； Ｘ１ ０ ０ 管线 钢的应力一 应 变 曲线为 Ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ． ｈ ｏ ｕ ｓ ｅ 型， 有较 高的强度和韧性 ， 一 ２ ０℃时夏 比冲击吸 收功 达 ２ ９ １ Ｊ ； 韧脆转变温度在 一 ８ ０ —１ ０ ０℃。 关键词 ＸＩ Ｏ ０ 管线钢 ； 连续冷却相变 ； 微观组织 ； 强韧性 中图分 类号 Ｔ Ｇ１ ４ ２ 文献标志码 Ａ 文章编号 １ ０ ｏ ４ — ２ ４ ４ ｘ（ ２ ０ ｌ ３ ） ０ ５ — ０ ０ ７ ７ — ０ ４
Ｗ ＡＮＧ Ｂ ｉ ｎ ， Ｚ ＨＯＵ Ｃｕ ｔ ， Ｚ ＨＡＯ Ｄｉ ， Ｓ ＨＥＮ Ｋｕ ｎ 。 ， ＨＵ Ｈｏ ｎ ｇ ｍｅ ｉ 。 （ １ ． Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｍａ ｔ ｅ ｉ ｒ ａ ｌ ｓ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄＥ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｓ ｏ ｕ ｔ ｈ ｗ ｅ ｓ ｔ Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍＵ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ ｄ ｕ ６ １ ０ ５ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ；
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。
X65管线钢奥氏体动态再结晶规律研究_张伟
回归得到 含 铌 X65 管 线 钢 的 动 态 再 结 晶 激 活 能
Qd 为 426.6 kJ/mol，A=0.0075，n=9.23。 回归所得动 态再结晶数学模型表达式为：
Z＝ε觶exp(426.6×103/RT)
(3)
Z＝0.0075σp9.23
(4)
2.3 动态再结晶发生的条件
动态再结晶只有在一定条件下才能发生，金
图 3 为实验用钢在不同变形温度和变形速率 下单道次压缩的真应力-应变曲线。 可看出，变形
真应力 /MPa
200 (a)ε＝1 s-1 150 100
880℃ 910℃ 940℃ 970℃
1000℃
1050℃
50
真应力 /MPa
0 0.0 0.2 0.4 0.6 真应变
220 (b)T=1000℃
180
Z＝2.05×1011 exp(20.43εc)
(7)
Z＝5.14×106 exp(25.35εs)
(8)
根据获得的动态再结晶发生的判定条件，可
以得到关于变形温度、变形速率、变形量三维的动 态再结晶模型图，如图 4 所示。 图中 εc 曲面表示 开始发生动态再结晶的临界变形工艺，在 εc 曲面 以下材料不发生动态再结晶，εs 曲面表示发 生完 全动态再结晶的临界变形工艺，在 εs 曲面以上材 料发生完全动态再结晶。 而在 εc 曲面和 εs 曲面之 间材料只能发生部分再结晶。
T、ε 为变量的热激活过程所支配的， 含有这些变
量 的 热 变 形 方 程 可 用 下 面 公 式 表 示 [2]：
ε觶=Aσnp exp(-Qd/RT)
(1)
若用变形因子 Z 作参数，则可将上式改写成：
Z=ε觶
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。
X65钢管焊接工艺分析及质量控制
Electric Welding Machine·100·第51卷 第3期2021年3月Electric Welding MachineVol.51 No.3Mar. 2021本文参考文献引用格式：孙强，段英新，苏衍福，等. X65钢管焊接工艺分析及质量控制[J]. 电焊机，2021，51（3）：100-102.X65钢管焊接工艺分析及质量控制0 前言 X65钢管海洋工程应用极为广泛，管道焊接技术不断发展、更新，但气体保护焊及手工焊仍然有不可替代的地位。
在海洋服役环境中对X65钢管要求更为苛刻，严格保证焊接质量的同时还要具备一定抗腐蚀能力。
下面将介绍对于X65钢管，相同管径壁厚及焊接标准下，通过对E81T1-NI1M、E8018-C3 H4R 二种牌号焊材试件进行检测，分析其焊接性并提出焊接质量控制要点。
1 焊接方法及焊接材料的选择 本工艺采用宝钢生产X65级别钢管，其化学成分和力学性能的实测结果见表1、表2。
考虑到生产效率、焊缝质量和设备的应用实际情况等因素，故选择手工焊条和药芯焊丝对钢管分别进行焊接。
X65作为低碳钢应选用与母材相匹配的焊接材料，为形成具有良好低温韧性的返修焊接接头，选用低氢型焊条及药芯焊丝，扩散氢含量＜5 mL/100 g。
本研究选取以下2种牌号焊材：E81T1-NI1M （AWS A5.29）、E8018-C3 H4R （AWS A5.5）。
焊材金属的化学成分见表1。
焊接前采用密封包装状态，便于焊工收稿日期：2020-10-09作者简介：孙 强（1985—），男，学士，工程师，主要从事焊接设备及工艺的研究。
E-mail：****************。
操作施焊。
2 焊接工艺试验 试验管尺寸为φ610 mm×厚20.6 mm，采用30°坡口，组对坡口如图1所示。
焊件组对避免出现错边，焊前使用砂轮打磨清理坡口边缘15 mm 范围内的铁锈等杂质，直至露出金属光泽。
管线钢
管线钢的技术要求
• 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。目前管线工程的发展趋势是大管径、高压富 气输送、高寒和腐蚀的服役环境、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。优化的生产 策略是提高钢的洁净度和组织均匀性，C≤0．09％、S≤0．005 ％、P≤0．01％、O≤0．002％，并采取微合金化，真空脱气＋ CaSi、连铸过程的轻压下，多阶段的热机械轧制以及多功能间歇 加速冷却等工艺。目前国内外管线规范中没有管线用钢材的韧性 指标，仅对管材有具体要求：
• 随着板材CSP生产工艺的发展，为其提供了低 本钱、质量可靠的原料，并为其今后进一步发 展创造了良好的条件。这部分产品已由流体输 送、结构领域向无缝管应用领域的油井管、管 线管发展。其典型生产工艺流程应为：板带原 料→原料预处理→冷弯成型→焊接→焊缝热处 理→焊缝(管体)探伤→精整→成品焊管。
• 2.螺旋埋弧焊管(SSAW) 螺旋埋弧焊管设备投资较少，因采用价格较 低的窄带(板)卷连续焊接生产大口径(Ф1016～ 3200mm)焊管，生产工艺简单、运行用度低， 具有低本钱运行上风。目前，我国油气输送螺 旋焊管已形成了以石油系统所属钢管厂为主的 基本格式。
• 8管线钢中其它元素的作用与 控制 化学成分中的碳和铌是控制钢 板的强度、韧性、可焊性和焊接热 影响区裂纹敏感性及对氢诱裂纹和 应力腐蚀裂纹敏感性的主要因素。
• 微合金元素Nb、V、Ti、Mo在管线钢 中的作用与这些元素的碳化物、氮化物 和碳氮化物的溶解和析出行为有关。管 线钢除了以上三种普遍使用的合金元素 外，还应根据钢的性能要求加入其它少 量合金元素，例如B、Mo、Ni、Cr、 Cu等。
X65级管线钢板焊接性能研究
・
３・ Ｏ
焊管 ． ０ 第３ 卷第 １ ．０７ １ 期 ２ 年 月 ０
●试 验 与 研 究
Ｘ ５级 管 线 钢 板 焊 接 性 能研 究 ６
王 孝 建
（ 上海梅 山钢铁股份有限公 司技术 中心 ，南京 ２０ ３ ） １０９ 摘 要 ：利用 Ｇｅｂ ５０热模拟试验机及相 变仪 ， ｌ ｌ ３０ ｅｅ 建立 了 Ｘ ５级管线钢板 的焊缝 热影响 区 ６
拟不同成型辊模直径对轧制大直径方管时力参数
和变 形 的影 响 ， 以得 出以下 结论 ： 可
［］ ２ 李连诗． 异形管制造方法 ［ ． Ｍ］北京： 冶金工业出版
社 ，９ ４ １９ ． ［］ ３ 孙佳． 矩形 管孔型设计方法 ［ ］ 焊管 ，９ ２ １ （ ） 方 Ｊ． １９ ，５ ６ ：
７ 、 １ １ 、９ 、２ 、 ２ ０ 和 ２ ２ ， 应 ４Ｓ８ Ｓ、５ ２ ７ ５ ２ １ ６ ６ ８ ｓ ８ ｓ ５ ０ｓ对
Ｘ ５级管线钢 Ｓ ６ Ｈ—Ｃ Ｔ曲线 ， 理选择焊 接工 Ｃ 合
编号为 １ １ 。 一 ３
１ ２ ２ 焊 接 工 艺试 验 ．．
艺 ， 了 ｃ 气体保 护焊接 ， 进行 ０ 并对实际焊接接 头进行了显微组 织、 力学性能及 冲击韧性 的试验
分析。
取 规格 为 ５０ｍ ０ ｍ ｘ１ 的 焊 接 ０ ｍ ｘ２０ｍ ０ｍｍ
试板 ， Ｖ形坡 口， 开 焊缝长度方 向与试板轧制方 向平行 ， 按高强匹配原则 ， 选择武汉铁锚焊接材料
股 份有 限公 司生 产 的 直径 １２ ． 的 Ｙ Ｊ０ ｍｍ Ｃ６ ７—１
１ 试验材料和 方法
再经过 １５ ４０热连轧机轧成规格为 １ ｍ× ０ ０ ｍ １ ０ ０ ｍ Ｃ的热轧板卷。试验材料 的化学成分 和力 ｍ×
高Nb微合金钢连续冷却转变行为的研究
壁坌
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鱼量 ： ！ ： ！ ：
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连 续 冷却 转 变 （ Ｃ Ｃ Ｔ ） 曲线 测 定在 Ｇｌ ｅ ｅ ｂ ｌ ｅ 一
３ ５ ０ ０热模 拟试验机 上进行 ，实验方案如 下 ：
１ ）未变形 Ｃ Ｃ Ｔ实验 。将试样 以 １ Ｏ℃／ ｓ 加热
１ 实验材 料与方法
实验钢 由真空感应熔 炼炉熔炼 ， 真 空铸锭 。铸 锭经锻造 后轧制成Ｏ１ ２ Ｉ ｎ ｉ Ｔ ｌ 的钢 棒 ， 其化学 成分见
表 １ 。为 了使钢 中的 Ｎｂ能够较 充分溶解 ，对钢棒 进行 了预处理 。其工艺 为将 钢棒加热 到 １ ２ ５ ０ ℃，
粒 ［ ２ ￣ １ ９同时还可 以扩 大未再 结 晶区温 度范 围 ，增 大精 轧过程 中的总压下 量， 实现 在较 高温度 区的轧 制 ，细化 相变 组织 ［ ５ － ６ ］ ９从而 降低 轧制力及 对轧 制 设备能力 的要 求 ，降低 轧制成本 。另外 ，固溶 Ｎｂ 还 可 以显著 抑制铁 素体／ 珠光 体转变 ，促进 针状 铁 素体 的形成 ，从而 降低 （ 甚至替代 ）Ｍｏ的添 加 量 ，降低合金成本 。目前 已成功 开发 出 Ｎｂ含 量达
关 键 词 ：Ｎｂ微 合 金 钢 ；Ｃ Ｃ Ｔ曲线 ；变 形 ；弛 豫
中图分类号 ：Ｔ Ｇ１ ４ ２ ． １
文献标识码 ：Ａ
ＤＯｌ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ￣ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ７ — ７ ９ １ Ｘ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ３ ． ０ ０ ２
０ 引言
Ｎｂ是微合 金钢重 要的一种微 合金元素 ，增加 钢 中的 Ｎｂ添加 量 ，未溶 的 Ｎｂ析 出物可 以钉 扎 晶 界 ，抑制奥 氏体 晶粒粗 化 …。固溶 Ｈｂ的固溶拖 曳
基于球贝塞尔函数的钢球冷却过程中的温度分析
比热容 ４ ８／ｋ ・ ， ４Ｊ（ｇ℃）对流换热系数 ７ Ｗ／ｍ ・ ， ０ （ ｏ 钢球表面温度 Ｃ）
保持在 ０ Ｎ取 ３ 。得到钢球温度分布表达式 ： ℃， ０ 川 ） ： Ｌ ・
钢球温度分布计算公式中， 级数截断误差定义为 ：
ｕ＝ ｒｔ一 １ ｒｔ “ （，） “ （ ，） （ ３ １）
用 球 贝 塞 尔 函数 给 出 了钢 球 热 传 导 方 程 的 解 析 解 ，并 对 半 径 热 处 理有 一定 的指 导意 义 。
Ｑ＝ Ｑ ２一 （） １
其 ， 』鲁ｄ 中 。ｐ Ｑ ｃ ＝
（ ２ ）
ｐ 咖 ； ｃ 单位 Ｊｋ ・ ； （ｇ℃） 一 ｄ １０ 初始温度为 ９ ０ ５ｍｍ， ０ ％的钢球的冷却过程进行分析 ， 对钢球 的 式 中：—钢球密度单位 ｋ —钢球比热容 ， 体积微元 ； 一温度随时问的变化率。由傅里叶传热定律
数∑（ ） Ｗ 敛 收 级 误 ｅ ｗ。 为ｉ伽， ， 一 －收 。 敛 数 差：－ ， ｌ ０ １ ｎ － 因 ｍ ：所
以误差趋近于 ０ 。ｎ取足够大的定值 Ⅳ可以保证温度分布的计算 精度 ， 公式（２ 为钢球温度分布 的定解 。 １）
ｒｚ ， ｕ
毒 ・
（ １ ｌ
图 ４钢球在半径 １ ｍｍ处温度分布
物 理 性 能 和 化 学性 能 ， 除合 理 选 用 材 料 和 各种 成 形 工 艺 外 ， 处 面 积微 元 的 外法 线 方 向 。 热 理 工 艺往 往 是必 不 可 少 的。钢 铁 是 机械 工业 中应 用 最广 的材 料 ，
设 Ｑ 为单位时间内通过球形表面 流出的热量 ， 。 Ｑ 为球体 钢铁显微组织复杂 ， 可以通过热处理予以控制 ， 所以钢铁 的热处 单位时 间内温度升高所需 的热量 ， ， Ｑ 为球体单位时 间内热源 产 理是钢球热处理 的主要 内容。在热处理过程中， 钢球 的冷却过程 生热量 ， 此过程系统无热源 ， 所以 Ｑ 为 ０ 。由能量守恒定律 ： 的控制是一项重要的内容 ， 直接影响着钢球 的热处理质量 。冷却 工程控制不当 ， 可能会导致钢球开裂 。球贝塞尔 函数常用于解 决球对称物体热传导定解问题 。推导了钢球的热传导方程 ， 采
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1220mm，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。
X100管线钢的连续冷却转变
Ｔｅ ｐ ｒ ｔｒ ℃ ｍ ｅａｕｅ／
观察 分 析 表 明 ， 验 钢 Ｘｌ Ｏ在 ｏ ０ ～ １ ｏ ｓ 实 Ｏ ． ５ ２ ℃／ 的冷却 范 围 内 ， 形 成 的不 同组 织 结 构 的基 本 特 征 如 所
表 ４所 示 。
图 ２ 冷 速 为 １ ／ 时 的 △ Ｔ 曲线 ℃ ｓ
４ ０ 。 用 此 种 方 法 ， 确 定 的 实 验 钢 Ｘ１ ０ 临 界 ℃ 采 ８ 所 ０的
２ ２ Ｃ Ｔ曲线 的建立 ． Ｃ 将 所 测定 的不 同 的冷却 速率 下 的相 变 温度 （ ２ 表 ） 标 注在 温 度 （ ） 时 间 （） 标 系 中 ， Ｔ和 ￡坐 分别 将 转 变开 始 点和转 变 终 了点连 接起 来 ， 以金 相 法 和硬 度 法 的实 并
ｌ ｇ ｎａ ｅ ｒｔ ｙ ｏ ｌｆ ｒ ｉｅ；ＧＦ— ａ ｌｒ ｆ ｒ ｉｅ； — ｉ ｔ ｅ ｒ ｉ ；Ｍ — ａ ｔ ｎ ｉｅ Ｇｒ ｎｕ ａ ｅ ｒ ｔ ＢＦ Ｂａｎｉｅ ｆ ｒ ｔｅ Ｍ ｒ ｅ ｓｔ
点， 可确定 相 变 过程 的临 界温 度 。冷 却 速率 为０ １ ｓ ． ℃／ 和 １ ｓ △ Ｔ 曲 线 如 图 １和 图 ２所 示 ， ℃／ 的 由此 可 以 确定 冷却 速 率为 ０ １ ｓ时相 应 的相 变温 度 为 ６ ０ ． ℃／ ２ ～ ５０ ； ５ ℃ 冷却 速 率 为 １ ｓ时相 应 的相 变 温度 为 ６ ０ ℃／ ８ ～
验 结 果加 以校 正 ， 即获 得 实 验 钢 Ｘｌ Ｏ的 连 续 冷 却 转 Ｏ
变 图（ Ｃ 曲线 ） 图 ３ 示 。 Ｃ Ｔ 如 所
Ｔｅ ｅ ａ ｕ ｅ／℃ ｍｐ ｒ ｔ ｒ
图 １ 冷 速 为 ０ １ ／ 时 的 △ＬＴ 曲线 ．℃ ｓ －
X65管线钢板交替与连续控冷工艺的计算与比较
摘 要 ：为减 小 Ｘ ５管线 钢板 控 制 冷却 后 的残 余 应 力和 翘 曲 ， 过 开发 线 性 混 合 热 膨 胀 模 型 、 展 ６ 通 拓
Ａ ｒｍｉ 变动 力 学模 型和应 用 Ｌｂｏｄ的相 变诱发 塑性 （ ＲＰ 模 型 建 立 了热 力耦 合 有 限元 模 型 ， ｖａ 相 ｅｌｎ Ｔ Ｉ）
比， 交替控 冷使 板 的 温度进 一 步 降低 ７ｃ 上 表 面一侧 的残余 拉应 力峰 值进 一 步减 小 ４ ａ 下表 ｃ； ４ＭＰ ；
面一侧 的残余 总压应 变峰 值进 一 步增加 ０ ０ １ 翘 曲 由 ０ ５ ０ 减 至 ０ ０ ．０ ； ． ４Ｘ１ ．９Ｘ１ ０～； 交替控 冷 可 故
张德 丰 ，陆建 生 ，吕建 国 ，宋 鹏 ，杜 重麟
（ ． 明 理 工 大 学 材 料 科 学 与工 程 学 院 ， 南 昆 明 ６０ ９ ； ． 明 理 ＿ 大 学 应 用 技 术 学 院 ， 南 昆 明 ６０ ９ ３ 昆 明 冶 金 高等 １昆 云 ５０ ３ ２ 昆 ［ 云 ５０ ３； ． 专 科 学 校 职 业 技 能 处 ，云南 昆 明 ６ ０ ３ ） ５ ０ ３
Ｚ ａｇ Ｄｆ ｎ Ｌ ｉｎｈｎ Ｌ ｉｎ ｕ Ｓ ｎ ｅｇ ， ｈ ｎ ｌ ｈ ｎ ｅ ｇ ， ｕＪ ｓｅｇ ， ａＪａｇ ｏ ， ｏ ｇＰ ｎ ＤｕＺ ｏｇｉ ｅ ａ ｎ
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带钢热连轧机组轧后控制冷却系统的配置及发展历史
带钢热连轧机组轧后控制冷却系统的配置及发展历史15材控1班 20150603145摘要：热轧带钢的卷取温度是影响热轧带钢性能的关键因素之一，而热轧带钢的实际卷取温度是否能控制在要求的范围内，则主要取决于对精轧机后带钢冷却系统的控制。
本文讲述了带钢热连轧轧后控制冷却系统的配置及发展历史。
关键词：控制冷却系统；层流冷却；发展历史20世纪60年代以来所建的热轧带钢生产线，绝大部分已采用层流冷却方式冷却带钢。
层流冷却装置主要由上集管、下集管、侧喷、控制阀、供水系统及检测仪表和控制系统等组成。
层流冷却的水流为层流，其具有水压稳定，上、下表面冷却均匀，可控性好，故障率低，设备易于维护等优点，非常适合热轧带钢生产的要求。
对于热轧带钢而言，理论和实践都证明层流冷却的综合效果相对最佳。
一、层流冷却装置层流冷却的基本工作原理以大量虹吸管从水中吸出冷却水，在低压力情况下流向带钢，使带钢表面上覆盖一层最佳厚度的水量，利用热交换原理使带钢冷却到卷取温度所采用的具体方式是:使低压力、大水量的冷却水平稳地流向带钢表面。
冲破热带钢表面的蒸汽膜，随后紧紧地贴附在带钢表面而不飞溅。
这些柱状水流接触带钢表面后有一定的方向性，当冷却水吸收一定热量而随带钢前进一段距离后，侧喷嘴喷出的高压水使冷却水不断更新，从而带走大量的热量，上集管的控制方式分为U形管有阀控制和直管无阀控制。
两种控制方式都能满足控制要求，主要区别在于冷却水的开闭速度、结构和投资不同。
U形管有阀控制冷却水的开闭速度比直管无阀控制冷却水的开闭速度慢，但其结构简单、投资少，所以U形管有阀控制应用较广。
图1层流冷却区设备布置层流冷却用水特点是水压低、流量大、水压稳定、水流为层流，因此供水系统应根据层流冷却的特点来配置。
常用的层流冷却供水系统配置方式有:泵+机旁水箱、泵+高位水箱+机旁水箱、泵+减压阀。
泵+机旁水箱的供水系统，通过水箱稳定水压和调节水量，系统配置简单，节能效果明显。
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HTP型X65管线钢连续冷却相变的研究
作者：黄明浩， 黄国建， 徐烽， 孔祥磊
作者单位：鞍钢股份技术中心,辽宁省鞍山市,114009
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2.郭晓宏.乔立峰.王东明.刘凤莲.刘志伟高强耐候钢在2150ASP连轧过程中组织演变[会议论文]-2009
3.黄明浩.黄国建.徐烽.孔祥磊.HUANG Ming-hao.HUANG Guo-jian.XU Feng.KONG Xiang-lei HTP型X65级管线钢连续冷却相变的研究[期刊论文]-焊管2009,32(8)
4.Goy Wilfried.闫满刚模压式感应淬火和回火工艺[会议论文]-2009
5.孔君华.郑琳.刘小国西气东输二线工程用X80热轧厚板卷的试制与生产[会议论文]-2009
6.冯佃臣.邢淑清.李慧清.麻永林.FENG Dianchen.XING Shuqing.LI Huiqing.MA Yonglin A36钢快速回火实验研究[期刊论文]-热加工工艺2010,39(16)
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10.上官丰收.董满生.洪友士.SHANGGUAN Feng-shou.DONG Man-sheng.HONG You-shi限定型高压扭转过程变形研究[期刊论文]-合肥工业大学学报（自然科学版）2008,31(8)
引用本文格式：黄明浩.黄国建.徐烽.孔祥磊HTP型X65管线钢连续冷却相变的研究[会议论文] 2009。