X80管线钢的成分工艺研究
《首秦公司X80管线钢冶炼与轧制工艺研究》范文
《首秦公司X80管线钢冶炼与轧制工艺研究》篇一一、引言随着国家对基础设施建设的大力投入，管线钢作为重要材料之一，其质量与性能的要求也日益提高。
首秦公司作为国内领先的钢铁企业，其X80管线钢产品以其卓越的性能和稳定性，在国内外市场上享有良好的声誉。
本文将针对首秦公司X80管线钢的冶炼与轧制工艺进行深入研究，以期为同类企业提供参考与借鉴。
二、X80管线钢的冶炼工艺研究1. 原料选择与准备X80管线钢的冶炼首先需要选择优质的原料，包括铁矿石、废钢等。
在原料准备阶段，需要对原料进行严格的检验与分类，以确保原料的化学成分和物理性能符合冶炼要求。
2. 冶炼过程冶炼过程中，采用转炉冶炼和电炉冶炼相结合的方式。
转炉冶炼主要用于调整钢水的化学成分，电炉冶炼则用于进一步精炼钢水，提高钢的纯净度。
在冶炼过程中，需要严格控制温度、成分和冶炼时间等参数，以确保冶炼出的钢水质量稳定。
3. 合金元素添加根据X80管线钢的性能要求，需要添加适量的合金元素，如碳、锰、硅、磷、硫等。
在冶炼过程中，通过合金料的加入和微调，使钢的力学性能、焊接性能和耐腐蚀性能达到最佳状态。
三、X80管线钢的轧制工艺研究1. 轧制前准备轧制前需要对钢坯进行严格的检验，确保其尺寸、形状和表面质量符合要求。
同时，根据轧制工艺要求，对钢坯进行合理的加热和保温，以使其达到最佳的轧制状态。
2. 轧制过程X80管线钢的轧制过程包括粗轧、精轧和张紧等多个环节。
在粗轧阶段，通过多道次轧制，使钢坯的尺寸和形状达到要求；在精轧阶段，通过调整轧辊的间距和转速，进一步改善钢板的平整度和力学性能；张紧环节则用于保证钢管的圆度和直线度。
3. 工艺参数控制在轧制过程中，需要严格控制轧制力、轧制速度、温度等工艺参数。
这些参数的合理配置将直接影响X80管线钢的质量和性能。
因此，需要通过对这些参数的实时监测和调整，确保轧制过程的稳定性和产品的质量。
四、结论通过对首秦公司X80管线钢的冶炼与轧制工艺进行研究，我们可以看出，其在原料选择、冶炼过程、合金元素添加、轧制前准备、轧制过程和工艺参数控制等方面都有着严格的要求和精细的操作。
X80管线钢轧制工艺及性能影响研究
ｇ ｒ ｅ ａ ｔ ｌ ｙ ｒ ｅ ｉ ｆ ｎ ｅ ｈｅ ｔ ａ ｕ ｓ ｔ ｅ ｎ ｉ ｔ ｅ ｒａ ｇ ｉ ｎ ｓ ｉ ｚ ｅ ，ｐ ｍｍｏ ￣ｔ ｈｅ ｈ ｏ ｍｏ ｇ ｅ ｎ ｅ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｈｅ ｔ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｔ ｍｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ Ｄ唧 ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｘ８ ０ ｐ ｉ ｐ ｅ ｌ ｉ ｎ ｅ ｓ ｔ ｅ ｅ １ ．Ｉ ｎ ａ ｄ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ．ｂ ｅ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｈｅ ｔ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ｒ ｃ ｏ ｏ ｌ ｉ ｎ ｇ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ｌ ｅ ａ ｄ ｓ ｔ ｏ ｈｅ ｔ
１ 合金成分及 Ｔ Ｍ Ｃ Ｐ工艺设计
首秦公司 ２ ２ ａ ｒ ｉ ｎ厚 Ｘ ８ ０管线钢成品规格为 ２ ２ × ３ ８ ３ ０ Ｘ １ ２ ０ ０ ０ ｍ ｎ ＇ ｌ ，用于国家西二线和西三 线 ，合金成分采用低碳成分设计 ，添加适 量铌 、 铬 、镍和钼等合金改善钢的强度及韧性 。ｘ ８ ０管 线钢化学成分见表 １ 。
ｏ ｎ ．Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｈ ｏ ｗｓ ｈａ ｔ ｔ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ａ ｓ ｏ ｎ ｂｌ ａ ｅ ｒ ｅ ｈ ｅ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ，ｓ ｌ ｂ ａ ｍｏ ｌｄ ｕ ｄ ｅ ｓ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｏｌ ｒ ｌ ｉ ｎ ｇ ｒ ｕ ｌ ｅ ｓ ｃ ａ ｎ
Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｃ ｏ ｍｂ ｉ ｎ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ａ ｃ ｔ ｕ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｄ ｔｕ ａ ｍ， ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｈ ａ ｓ ａ ｄ ｅ ｔ ａ ｉ ｌ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｎ Ｘ８ ０ ｐ ｉ ｐ ｅ ｌ ｉ ｎ ｅ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｋ ｅ ｙ ｒ ｏ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｅ ｓ ，ｓ ｕ ｃ ｈ ａ ｓ ｈｅ ｔ ｓ ｌ ａ ｂ ｈ ｅ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ，ｓ ｌ ｂ ａ ｍｏ ｌｄ ｕ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ，ｃ ｏ ｏ ｌ ｉ ｎ ｇ ｒ ａ ｔ ｅ ａ ｎ ｄ ８ ０
HTP工艺试制高铌X80管线钢的组织性能研究
分析探讨HTP工艺试制高铌X80管线钢的组织性能研究黄一新(南京钢铁联合有限公司)摘 要对南钢试制的低碳、高铌、不添加钼成分的高温轧制(HTP)的X80管线钢钢板的性能进行了分析,针对其显微组织特点进行了详细的观察和研究,并对D WTT断口形貌、夹杂物以及第二相粒子的成分、尺寸及分布进行了分析,证实了采用HTP工艺技术生产的管线钢板完全能够达到X80的现行技术标准要求。
关键词:管线钢 HTP工艺 性能 显微组织Resea rch on M i c rostr ucture and Proper ties of H igh Nb X80P ipeli n e SteelTr i a l2produced by HTP Techn ologyHuang Y i x i n(N a n ji ng Ir on a nd Steel Co.L td.)Ab stra ct:The pape r ana l yzes mechanical p ro pe rtie s of X80p i peline st ee l pla t e tria l-p r oduced by high2tempera ture rolling p r o2 cessing(HTP)with the chem ical co mposition of l o w2carbon,high ni obiu m and with out mol ybdenu m.T he observa ti on and in2 vestigati on focus on the characte risti c s of m icrostruc tures in de t a il,as we ll as t he morphol ogy of DWTT fracture,inc lusi ons and prec i p itati ons.As is sh own in the re s ults,the p r ope rties of X80p i pe line steel p late m ade by HTP technol ogy can all s a tisfyw ith the requirements of p revailing app licable technical standard.The compositi on syst em of l o w2ca rbon,high niobiu m and without molybdenu m can conside rably reduce the costs,thus,p i pe line steel produced by this way will be more co mpe titive.Keywor ds:p i peline steel;HTP;prope rty;m i c rostruc ture 采用管线输送石油天然气具有高效、经济、安全、无污染等特点,被认为是长距离输送油气的有效方式。
X80高强管线钢的焊接性及其模拟仿真共3篇
X80高强管线钢的焊接性及其模拟仿真共3篇X80高强管线钢的焊接性及其模拟仿真1X80高强管线钢是目前建设大型海底油气管道的必备材料之一。
其高强度、优良的低温韧性和防腐能力，使得其在复杂海洋环境下能够长期稳定地运输油气。
而对于这样一种高强度钢材，其焊接质量的稳定性对于管道的运营安全至关重要。
因此，本文将探讨X80高强管线钢的焊接性及其模拟仿真。
首先，我们需要了解X80高强管线钢的化学成分。
X80钢的化学成分主要由C、Si、Mn、P、S以及其他微量元素组成。
其中C的含量较高（0.06%-0.08%），因此焊接时需特别注意焊接热输入，防止产生大量的夹杂物。
其次，我们需要了解X80高强管线钢的焊接工艺。
由于其高强度特性，传统的手动埋弧焊接（SMAW）难以满足其高质量的焊接要求。
因此，现在多采用熔覆焊（SAW）、气体保护焊（GMAW）等自动化焊接工艺。
但是，在实际的焊接过程中，仍需注意焊接电流、焊接速度、压力设定等参数，以保证焊缝的质量。
最后，我们需要了解X80高强管线钢的焊接质量评价方法。
一般对焊接后的钢管进行超声波检测、X射线检测等质量评价，其中焊缝夹杂物及气孔的检测较为重要。
同时，也可采用模拟仿真工具对焊接过程中产生的过热区域、焊接接头区域以及沉积金属区域等进行模拟分析，以评估管道的运营安全。
总结一下，对于X80高强管线钢的焊接，我们需要注意焊接参数的设定，避免产生焊缝质量问题。
同时，应采用多种质量评价方法，确保焊接质量的稳定。
此外，在焊接过程中，应注意管道的生产和运输过程中的防腐保护，以确保管道的运营寿命综上所述，X80高强管线钢的焊接需要注意焊接参数设定和质量评价方法的选用，以确保焊缝的质量稳定。
采用自动化焊接工艺，并注意管道的生产和运输保护，能够有效提高管道的运营寿命，为工业生产和人民生活提供优质的能源和物资保障X80高强管线钢的焊接性及其模拟仿真2X80高强管线钢的焊接性及其模拟仿真随着我国油气资源的不断增加，管道获得了飞速的发展。
X80管线钢合金化设计及制管工艺研究
X80管线钢合金化设计及制管工艺研究本文对X80管线钢的合金化设计及原始显微组织进行了研究分析，并阐述了目前X80管线钢主要制管工艺的过程及原理，分析了不同管坯成形方法对材料原始性能的影响。
研究表明，X80管线钢中最主要的强化元素为Mn，同时添加Nb、Ti、V等合金微量元素，使显微组织主要为针状铁素体，具有高强度和高韧性；UOE成形和JCOE成形的X80管线钢钢管内均存在较为复杂的应力分布，而UOE成形相比JCOE成形的管坯残余应力小，分布更均匀。
标签：X80管线钢；合金化；UOE成形；JCOE成形0 引言随着生产生活对油气资源需求量的不断增加，油气管道的输送正朝着增大压力和管径的方向发展。
如今的管道建设主要以大压力、长距离、大管径输送为特征[1]，因此如何长距离安全高效的运输油气，已经成为当今科学研究的一个重要课题。
大口径、长距离的高压输送管线具有运量大、安全可靠、成本低等优势，因而使用高等级、大壁厚管线用钢呈现出越来越强的发展态势[2]。
20世纪60年代以来，高强度管线钢已逐渐在世界各国的油气运输中得到使用。
近年来以X70级管线钢为主，但随着X80级管线钢的大规模应用，X80级管线钢已逐渐成为目前高压输送天然气管线的首选钢级。
1 X80级管线钢的合金化一般情况下，提高钢材的强度会损害材料的韧性，而细化晶粒可以在提高强度的同时不损害韧性。
通过第二相粒子的弥散分布，可以阻止晶粒长大而使晶粒细化，也可以通过添加合金元素的方法获得细化的晶粒[3]。
X80级管线钢是通过优先获得最大程度的晶粒细化，并平衡不同机制的贡献，使脆性转变温度降低和强度提高。
因此，X80管线钢中的微合金元素的选择及有害元素含量的控制就显得尤为重要。
由表1-1可以看出，C含量小于0.06%，Mn含量在1.5～2.0%之间。
虽然C 是钢中最经济、最基本的强化元素，但提高C含量会降低钢的延展性和韧性，同时对管道的焊接具有负面影响。
因此，降低C含量有助于提高钢的延韧性，改善钢的焊接性能。
国内X80管线钢的发展及研究方向
国内X80管线钢的发展及研究方向大口径、高压输送及采用高钢级管材是国际管道工程发展的一个重要趋势，国际上X80高钢级管材的生产技术已经成熟，并得到了较大的发展和成功应用。
近年来，国内石油与冶金行业联合攻关，相继成功开发了符合质量技术要求的x80热轧板卷、宽厚钢板及X80螺旋缝埋弧焊管和直缝埋弧焊管，实施X80管线钢应用工程的条件已经成熟。
为确保X80管道的安全可靠性，在借鉴国际上先进成功经验的基础上，应进一步加强X80管线钢的应用基础研究和相关技术攻关。
一、油气管道及高钢级管材的发展作为一种经济、安全、不间断的长距离输送石油和天然气的工具，油气输送管道在近四十年取得了巨大发展。
目前，全世界石油、天然气管道的总长度已超过230万公里，并以每年2万-3万公里的速度增加。
在近10年内，我国已建成陕京管线、涩宁兰管线、兰成渝管线以及西气东输管线等十几条重大长输管线，预计今后10-15年内，我国共需各类油气输送干线用钢管约1000万吨。
随着管道输送压力的不断提高，油气输送钢管也相应迅速向高钢级发展。
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。
X80也已开始大量使用。
在国外，如德国、加拿大、日本和意大利在X80乃至更高钢级管线钢的研究应用方面已经有很多实践经验。
世界著名的大石油公司积极开展X80及X80以上钢级管道钢的开发和应用研究：德国Ruhr Gas公司在1992和1993年采用Europipe生产的X80钢管分别建成了两条100多公里的输气管道。
加拿大Trans Canada管道公司（TCPL）一直积极推动高钢级管道钢的应用，X80钢管已成功应用到几条管线中，其中包括Alberta省北部永久冻土地区管线，2002年TCPL在加拿大建成了一条管径1219mm、壁厚14.3mm的X100钢级的1公里试验段，同年，新版CSZ245-1-2002首次将Grade690（X100）列入加拿大国家标准。
X80热连轧管线钢的成分_工艺对组织及性能的影响
第44卷 第4期 2009年4月钢铁Iron and Steel Vol.44,No.4April 2009X 80热连轧管线钢的成分、工艺对组织及性能的影响崔天燮1, 尚成嘉2, 缪成亮2, 薛文广1, 胡玉亭1(1.山西太钢不锈钢有限公司技术中心,山西太原030003; 2.北京科技大学材料与工程学院,北京100083)摘 要:对三种不同成分设计的Mn 2Mo 2Nb +钢的精轧轧程、轧制温度以及C 、Mo 含量对热轧板卷屈服强度和DW T T 撕裂面积等性能的影响进行了研究,所得到的结论对提高强度,细化奥氏体晶粒,避免混晶具有指导性。
采用含Mo 低碳、高Nb 设计,控制精轧轧程,可以获得具有优良强度和韧性的X80热连轧管线钢产品。
关键词:X80热连轧管线钢;平均流变应力;再结晶;精轧工艺中图分类号:T G14214 文献标识码:A 文章编号:04492749X (2009)0420055205E ffect of the Composition and Process on Microstructure andProperties of X 80Pipeline H ot Strip SteelCU I Tian 2xie 1, SHAN G Cheng 2jia 2, M IAO Cheng 2liang 2,XU E Wen 2guang 1, HU Yu 2ting 1(1.Technology Center ,Taiyuan Iron and Steel (Group )Co.,Ltd.,Taiyuan 030003,Shanxi ,China ;2.School of Materials Science and Engineering ,University of Science and T echnology Beijing ,Beijing 100083,China )Abstract :Based on Mn 2Mo 2Nb system with three different content ,the effect of finishing rolling parameters and rolling temperature as well as the content of C and Mo on yield strength and DWT T shear area values of X80hot strip pipeline steel were investigated.The results are of practical significance to improvement yield strength and to refinement austenite grain size along with to restraint recrystallization during finish rolling.By adjusting the chemi 2cal composition and optimizing the process parameters ,excellent toughness and high strength can be obtained.K ey w ords :X80pipeline strip steel ;mean flow stress ;recrystallization ;finish rolling process作者简介:崔天燮(19572),男; E 2m ail :cuitx @ ; 修订日期:2008210207 “西气东输二线工程”是继中国“西气东输一线工程”后又一世界级的输气管道工程,它对管线钢提出了极高的要求。
X80管线钢的研究现状
X80管线钢的研究现状摘要：采用高强度管线钢，长距离高压大输量输送富气，可以节约钢材，大幅度减少管线工程的投入，增加管线的运行效益，提前回收投资。
为了确保输送管线建设的经济性、运行的安全性和可靠性，X8高性能管线钢在管线建设上的应用将越来越普遍。
本文介绍近年来出现的X80管线钢的研究与应用，包括该钢种的化学成分、组织特点、生产工艺、焊接中出现的问题等内容。
关键字：X80管线钢控轧控冷工艺焊接应用目前我国经济发展迅速，对石油天然气的需求日益旺盛。
大直径管道作为石油天然气安全经济有效的输送途径之一，随着西气东送等大建设项目相继投入，国家已将其放在了优先发展的位置。
为了降低管线建设和运营成本，提高管线安全性和可靠性，高压大口径管线用钢不仅要具有更高强度还要具有更高韧性[1,2]，所以建设高压长距离输送管线是解决长时期、大规模运输天然气的主要措施，并且我国今后将在国外寻找油资源通过海运或管道输送至国内。
目前我国石油天然气管道中应用最广的是X65和X7O针状铁素体管线钢[l,3],因此，国内钢铁企业为了占据市场有利位置，纷纷投入巨资进行高等级管线钢的开发与生产。
1、X80管线钢的化学成分特点X80管线钢典型的碳含量为0．04％～0．08％，有些含碳量达到 0．02％的超低碳水平。
由于近海和极地管线开发的需求，管线钢具有低的碳当量以便在恶劣的环境下无预热焊接，不进行焊后热处理和保证接头的低硬度、避免硫化物应力腐蚀开裂。
C的减少使屈服强度下降，通过其它强化机制的应用予以补偿。
最常用的是以Mn代C。
Mn的加入引起固溶强化，Mn提高强度的同时还提高钢的韧性，降低钢的韧脆转变温度。
由于Mn含量的增加会加速控轧钢板的中心偏析，因此根据板厚和强度的不同要求，钢中Mn的添加范围一般为1．1～2．0％[4]。
管线钢中的微合金元素主要指Nb、V、T i 等强氮化物形成元素。
其作用之一是在控轧过程中阻止奥氏体晶粒长大。
另一作用是在轧制钢板时延迟γ的再结晶。
X80管线钢热轧板卷的研制
X80管线钢热轧板卷的研制1.1 X80管线钢的成分与工艺为满足大口径、厚壁焊管高压输送的安全性，高性能管线钢多以低碳或超低碳针状铁素体组织为特征，使之在具有高强度、高韧性、低的包辛格效应和良好焊接性能的同时具有高的韧性止裂性能。
管线钢的焊接性能是通过控制碳当量(C eq)、冷裂指数(P cm)来实现的，但是提高强度和韧性的机制往往与提高焊接性能相悖。
从宝钢目前的生产情况以及国际管线钢招标的要求看(要求不含B)，由于对X80管线钢没有抗HIC性能、极高韧性的要求，应以低碳微合金化为起点，通过合理的成分设计，配合最佳的控轧控冷工艺，获得含有针状铁素体的微观组织，以保证管线钢具有高的冲击韧性及良好焊接性能。
宝钢通过针状铁素体型X70管线钢的研制、生产及在“西气东输”工程中成功的应用，已经掌握了针状铁素体型高强度高韧性管线钢的成分设计、生产工艺控制和质量控制等关键技术。
借鉴试验室X80预研究的试验结果以及X70批量生产的经验，为满足X80热轧板卷强度、低温韧性、可焊性等综合性能的要求，在Mn-Nb系HSLA钢的基础上，通过Ti，V的微合金化，尤其是利用Mo的合金化作用，采用超低硫和夹杂物形态控制技术，通过轧制过程中的晶粒细化、相变和位错强化、固溶强化、沉淀强化、亚晶强化等机制，进行最佳的控轧控冷工艺配合，获得针状铁素体组织。
针状铁素体组织由于其内部具有高密度位错，能够保证X80管线钢具有高强度同时，又具有高的冲击韧性和优良的低温抗动态撕裂能力。
而X80管线钢的低冷裂纹指数能够保证材料具有良好的焊接性能。
具体成分见表1。
表1 研制X80管线钢热轧板卷的产品成分 %注：Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15；Pcm=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B基本的工艺流程如下：铁水预脱硫→LD转炉冶炼→炉外精炼(LF，RH，喂Ca丝)→连铸→板坯精整→板坯再加热→控制轧制→控制冷却→卷取1.2 X80管线钢热轧板卷的性能1.2.1 组织对X80管线钢板卷用ASTM E45 A方法进行钢中A，B，C，D类非金属夹杂物级别检验，其结果列于表2，均小于2.0级，钢质纯净。
X80管线钢冶炼工艺研究
X80管线钢冶炼工艺研究李战军1刘金刚1郝宁1陈霞1王东柱2孙硕猛2周金明2史志强2（1. 首钢技术研究院，北京 100043；2. 首秦金属材料有限公司，秦皇岛 066326）摘 要 本文研究了采用“铁水脱硫预处理—转炉—LF炉精炼—RH炉精炼—连铸”生产X80管线钢的冶炼工艺，满足批量生产的需求。
采用此工艺生产的X80管线钢成品成分控制水平达到[C]≤0.070%，[P]≤120ppm，[S]≤20ppm；成品氮含量控制平均为37.4ppm，氢含量平均为1.5ppm，气体含量满足钢种冶炼要求。
关键词 X80管线钢冶炼工艺成分控制Study of Smelting Process in X80 Pipeline SteelLi Zhanjun1 Liu Jingang1 Hao Ning1Chen Xia1Wang Dongzhu2 Sun Shuomeng2 Zhou Jinming2 Shi Zhiqiang2(1. Shougang Research Institute of Technical, Beijing, 100043;2. Shouqin Metal Material Company Ltd., Qinhuangdao, 066326)Abstract In this paper, the smelting process of “Hot metal desulphurization pretreatment-Basic oxygen furnace-LF refining-RH refining-continuous casting slab” is studied to produce X80 pipeline steel, meet the needs of X80 pipeline steel mass production. By this process of X80 pipeline steel finished product component control is [C]≤0.070%, [P]≤120ppm, [S]≤20ppm;the content of smelting gas meet the requirements, finished product nitrogen content with an average of37.4ppm, hydrogen content with an average of 1.5ppm.Key words X80 pipeline steel, smelting process, composition control1前言管线钢主要用于天然气和石油输送，随着天然气和石油需求量的不断增加，对输送管线用钢的需求量日益增多，同时为了提高输送效率增加输送工作压力大，要求管线钢具有高强度、高韧性以及良好的可焊接性能。
《2024年首秦公司X80管线钢冶炼与轧制工艺研究》范文
《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越来越大。
首秦公司作为国内重要的钢铁企业，致力于开发并优化X80管线钢的生产工艺。
本文将对首秦公司X80管线钢的冶炼与轧制工艺进行深入研究，以期为相关领域的研究提供参考。
二、X80管线钢概述X80管线钢是一种高强度、高韧性的钢管材料，具有优异的抗腐蚀性能和抗大变形能力，广泛应用于油气输送管道。
其成分设计、冶炼和轧制工艺的优化对于提高产品的综合性能至关重要。
三、冶炼工艺研究1. 原料选择与准备：首秦公司选择优质铁矿和废钢作为主要原料，通过配料计算，确保冶炼过程中成分的稳定性和均匀性。
2. 冶炼过程：采用转炉冶炼，通过精确控制冶炼温度、时间和成分，保证钢水的纯净度和均匀性。
此外，采用精炼技术，如真空处理和氩气搅拌，进一步提高钢水的质量。
3. 成分控制：通过调整合金元素的添加量，控制X80管线钢的化学成分，以满足产品的力学性能和耐腐蚀性能要求。
四、轧制工艺研究1. 轧制前处理：钢坯经过加热、除鳞等预处理工序，为轧制做好准备。
2. 轧制工艺：采用多道次轧制，通过控制轧制力、轧制温度和轧制速度，确保钢管的外形尺寸和内部组织达到要求。
3. 热处理：轧制后的钢管需要进行热处理，包括正火、回火等工序，以提高钢管的力学性能和耐腐蚀性能。
五、工艺优化与效果针对X80管线钢的冶炼与轧制工艺，首秦公司进行了多项技术改进和优化，包括优化原料配比、改进冶炼设备、调整轧制参数等。
这些措施有效提高了X80管线钢的产量、质量和生产效率。
同时，通过严格控制冶炼和轧制过程中的成分和组织，提高了产品的力学性能和耐腐蚀性能，满足了市场需求。
六、结论本文对首秦公司X80管线钢的冶炼与轧制工艺进行了深入研究。
通过优化原料选择、冶炼过程控制、成分控制和轧制工艺等措施，提高了X80管线钢的产量、质量和生产效率。
同时，产品的力学性能和耐腐蚀性能得到了显著提高，满足了市场需求。
X80管线钢的成份及工艺设计要点以及关键参数的选择依据
X80管线钢的成份及工艺设计要点以及关键参数的选择依据一、开发背景早期管线用钢基本组织形态为铁素体和少量珠光体，其显著特征为微合金化和降低含碳量。
通过控制轧制、降碳，充分利用微合金元素在高温变形过程中抑制奥氏体再结晶效果细化晶粒，从而获得良好的强韧性和焊接性，其典型成分代表为C-Ｍn-Nb-Mo系。
随着形变热控制技术(ThermoMechanical Control Process，简称TMCP)工艺研究的发展，又开发出针状铁素体管线钢。
其特点是在控制轧制的基础上，通过轧后加速冷却，在稍高于上贝氏体温度范围获得了具有高密度位错的、非等轴状铁素体组织，其含碳量更低。
针状铁素体管线用钢充分利用了TMCP工艺最新的研究成果-晶粒细化、相变强化和微合金化碳氮化物析出强化、位错亚结构强化，从而提高强化效果，且低温韧性亦能保持在较高的值。
为开发、利用恶劣气候环境地方的能源，通过进一步的控制轧制和控制冷却工艺制度研究，合理添加一定量的微合金元素，改变连续冷却相变曲线，开发出以低碳、超低碳贝氏体组织为特征的管线用钢，屈服强度高达到700～800Mpa，低温韧性、焊接性、耐蚀性等性能更优异。
贝氏体温度范围形成的非等轴贝氏体组织(针状铁素体)中具有高密度位错，针状铁素体钢综合利用了晶粒细化强化、微合金化元素的析出强化以及位错亚结构的强化效应，可使钢的屈服强度达到650Mpa,-60℃的冲击韧性可达80J。
对针状铁素体的进一步研究主要体现在超低碳贝氏体钢的开发与研究上。
超低碳贝氏体钢通过对C、Mn、Nb、Mo、B、Ti等成分的最佳配合，实现在较宽的冷却速度范围获得完全的贝氏体组织。
在保证优良的低温韧性和焊接性的前提下，超低碳贝氏体钢的屈服强度可达到700~800MPa。
传统的铁素体-珠光体型管线钢，又称少珠光体型钢，是二十世纪七十年代初发展完善的第一代管线钢。
由于该类钢在保证高韧性和良好的焊接性能条件下，强度极限水平为500~550MPa，因此主要用于X70及以下级别的管线钢。
X80管线钢焊接工艺及可靠性研究－－天津大学博士学位论文
天津大学博士学位论文X80管线钢焊接工艺及可靠性研究姓名：***申请学位级别：博士专业：材料加工工程指导教师：***20050601盔鲨查羔１兰±：兰堕笙兰表２—７为宝钢研制的Ｘ８０管线钢化学成分Ｔａｂｌｅ２－７ＣｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓｏｆＸ８０（ｗｔ％）另外，Ｘ８０钢是高度的“洁净钢”，现代冶金技术的发展已经能够确保杂质元素和气体元素低或超低。
目前国外管线钢的纯净度可达到Ｓ≤５×１０‘４％、Ｐ≤５０×１０４％、Ｎ≤２×１０４％、Ｏ≤１０×１０‘４％、Ｈ≤１×１０‘４％。
２．３Ｘ８０管线钢及其焊接接头的金相组织测试及分析对所研究的Ｘ８０管线钢及其焊接接头（焊接工艺方案：ｓＴＴ半自动焊＋焊条电弧焊）进行了金相组织测试。
由焊缝金属组织图２．１可以看出细长的柱状晶的方向性。
从图２－１还可以看出其组织为：针状铁素体＋粒状贝氏体＋黑色点状珠光体组织＋少量的块状铁素体。
图２—２是熔合线附近的组织。
可以看出熔合区的金相组织主要是粒状贝氏体，（ａ）图２－１焊缝金属组织ＭｉｃｒｏｃｍｃｔｕｒｅｏｆＷｅｌｄＦｉｇ．２－１翌，！兰塑壁垒型垡二立壁坌丝垫生垡堡兰塑型堕塞（ａ）Ｃａ）图２－２熔合线附近组织Ｆｉｇ．２．２ＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＦｕｓｉｏｎＺｏｎｅ图２－３细晶区组织Ｆ蟾．２－３ＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＦｉｎｅＣｒｙｓｔａｌ（ａ）图２－４母材显微组织Ｆｉｇ．２－４ＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＢａｓｅＭｅｔａｌ２０（ｂ）∞（”尽管熔合医较窄，但其晶粒粗大，组织不均匀，对焊接接头强度、塑性都有很大影响，在许多情况下，该区是产生裂纹和局部脆断的发源地。
焊缝与粗晶区可以看到明显的分界处，即熔合线部位，两部分组织对比鲜明。
粗晶区组织如图２－３为分布很不均匀的粗大的板条状马氏体＋粒状贝氏体。
细晶区组织晶粒细小，有大量的针状铁素体＋片状铁素体＋黑色点状珠光体、＋大量的灰黑色粒状贝氏体。
X80管线钢焊缝组织及裂纹形成机制
X80管线钢焊缝组织及裂纹形成机制摘要X80管线钢是近年来开发的高强钢，广泛应用于输油管道等领域。
然而，其焊缝在使用过程中容易出现裂纹，导致管道失效。
本文通过研究X80管线钢焊缝组织及裂纹形成机制，提出了防止裂纹形成的方法。
关键词X80管线钢；焊缝；组织；裂纹；机制正文一、X80管线钢的特点X80管线钢是由铁、碳、锰、硅等元素构成的高强度钢材，其特点是强度高、韧性好、耐蚀性强等。
X80管线钢广泛应用于输油管道等领域，能够满足高强度、高韧性、高耐蚀性等要求。
二、焊接工艺对X80管线钢焊缝组织的影响焊接工艺对X80管线钢的焊缝组织影响较大。
采用合适的焊接工艺能够获得合适的组织结构，从而保证焊缝的性能。
三、裂纹形成机制及防止方法在管道使用过程中，X80管线钢焊缝容易出现裂纹，主要原因是焊接过程中产生了应力集中。
在应力作用下，焊缝出现塑性变形，当应力达到一定程度时，就会出现裂纹。
为了防止出现裂纹，可以通过以下方法：1. 采用低氢焊接工艺，避免氢致裂纹的发生。
2. 控制焊接参数，使焊接热输入控制在合适的范围内，避免过大或过小的热输入，以减少应力集中。
3. 采用预热、后热处理等工艺，调整焊缝的成分和组织结构，减少裂纹的形成。
四、结论X80管线钢焊缝裂纹的形成与焊接工艺、应力、组织结构等因素密切相关。
通过采用合适的焊接工艺、调整组织结构等措施，能够有效避免裂纹的形成，保证X80管线钢管道的安全运行。
五、X80管线钢焊缝组织特点X80管线钢焊缝组织包括母材、热影响区和焊缝区。
热影响区是焊缝周围受到热影响而发生变化的区域。
在X80管线钢焊接过程中，焊接热输入对于热影响区的温度及局部组织有很大的影响。
如果热输入过大，会导致组织过热和晶间腐蚀等问题，从而导致焊缝性能下降。
相反，热输入过小，易导致焊缝性能弱，且产生大量的残余应力。
因此，要控制好热输入量，获得理想的焊接组织。
六、X80管线钢焊缝裂纹形成机制X80管线钢焊缝裂纹形成的原因多种多样，其中焊接应力是影响的主要因素。
《2024年首秦公司X80管线钢冶炼与轧制工艺研究》范文
《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。
西气东输二线工程X80管线钢焊接工艺研究
西气东输二线工程X80管线钢焊接工艺研究——RMD根焊+ 自保护药芯焊丝半自动焊收藏此信息打印该信息添加：用户投稿来源：未知大庆油田建设集团培训中心(黑龙江163712) 袁吉伟李国庆刘增峰都宏海2008年4月，西气东输二线工程正式启动。
西气东输二线管道是我国管道建设史上管道口径最大、压力等级最高和输气能力最强的一条主要管道，标志着我国能源建设又增加了一个新的里程碑。
工程所用管道材质为X80钢，是一种新型低合金高强钢，美国ITW焊接集团管道组结合美国惟一的X80长输管线(C HEYNNE管线)工艺开发和实践经验，针对高强钢和特种材料的焊接研制了Pipe Pro450RFC焊接系统。
目前，西气东输二线的打底焊多采用此焊接系统中的RM D打底焊接，填充盖面采用自保护药芯焊丝半自动焊。
一、焊接性分析X80管线钢是控轧控冷的微合金钢，具有高强度和良好的抗延性断裂能力，是输气管道中的高钢级管材，其化学成分见表1。
X80钢采用了微合金化(加入微量Nb、V、Ti)和控制轧制等新技术，达到了细化晶粒和沉淀强化相结合的效果。
同时从冶炼工艺上采取了降C、降S，改变夹杂物形态及提高钢的纯净度等措施，使钢材具有均匀的细晶粒等轴铁素体基体。
从而具有高强度、高韧性和良好的焊接性，以及淬硬倾向小和裂纹敏感性低等特点。
焊接中的主要问题就是焊缝区合金元素的保护和热影响区的脆化问题。
表1 X80管线钢的化学成分(质量分数) %钢号CSiMnNbVTiSPNO2070.0250.241.560.0390.019—0.00060.0020.00620.004355020.0310.281.260.0490.0350.0140.00060.00090.00200.0009二、焊前准备1. 焊接方法和焊接材料选择焊接过程中，基于对焊缝区合金成分的保护，根焊时采用的是郝伯特公司的METALLOY 80N1金属粉芯焊丝打底，来保证焊缝区的合金成分和强度。
X80管线钢研发过程及焊接工艺种类
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。
X80管线钢的成分工艺研究
图 4 力学性能的主效应图
a—Rt0.5 主效应图；b—Rm 主效应图；c—Akv 主效应图
3.1 成分对管线钢性能的影响分析
管线钢中添加 Mo，可抑制多边形铁素体和珠光体形核，促进具有高密度位错亚结构的针状铁素体或微
细结构超低碳贝氏体的形成，但 Mo 属于贵重元素，在保证必须添加的含量条件下，尽量少添加。为了保证
编号 1 2 3 4
C 0.041 0.045 0.042 0.039
Si
Mn
0.23
1.83
0.23
1.86
0.22
1.81
0.22
1.84
表 1 X80 管线钢冶炼化学成分（%）
P 0.0070 0.0069 0.0068 0.0070
S 0.0022 0.0019 0.0028 0.0024
Mo
615 620 825
20
615 600 810
19
625 630 740
21
Rt0.5/Rm
0.70 0.81 0.80 0.82 0.76 0.75 0.76 0.84
Akv/J 单个值 320 318 333 361 361 373 347 338 325 267 283 287 376 376 370 270 248 282 312 346 333 271 325 302
第八届（2011）中国钢铁年会论文集
1 实验材料及方法
试验钢采用真空感应炉冶炼，并浇铸成 50kg 钢锭，按照 Mo、Cr 总量相同但比例不同进行设计，Mo、 Cr 含量总和均为 0.45％，Mo 含量与 Cr 含量之比分别为 2、1.25、0.8、0.5，实际冶炼成分如表 1 所示。利 用φ500mm 轧机轧制成 17mm 厚的钢板，轧制工艺为：钢锭在炉中加热至 1250℃后，保温 1h，使其完全奥 氏体化，采用两阶段控制轧制，粗轧 4 道次，精轧 5 道次，中间坯厚度为 50mm，终轧温度分别设计为 790℃和 830℃，具体轧制工艺方案设计如表 2 所示。
X80管线钢的组织与性能研究
应用透射电镜进一步观察实验钢的组织, 其 结果如图 3 所示 由图中可以看出 , 其组织呈现明 显的针状铁素体形貌 , 组织中针片结构较为发达 这是由于实验钢中含有的合金元素钼能够使铁素 体析出线明显右移 , 从而抑制先共析铁素体的形 成, 但对贝氏体转变的推迟较小, 所以, 过冷奥氏 体直接向贝氏体转变 同时 , 由于钼的存在 , 碳在
第 29 卷第 2 期 2 00 8 年 2 月
东 北 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) Journal of Nort heastern U niversity( Natural Science)
Vol 29, No. 2 Feb. 2 0 0 8
X80 管线钢的组织与性能研究
衣海龙, 杜林秀 , 王国栋 , 刘相华
第2期
衣海龙等 : X80 管线钢的组织与性能研究
215
奥氏体中的扩散激活能增加, 从而使碳的扩散系 数降低; 因此, 钼在强烈抑制先共析铁素体的析出
和长大的同时, 促进了高密度位错亚结构的针状 铁素体的形成[ 9]
图 3 X80 管线钢的 TE M 组织形貌 Fig. 3 TEM images of morphology of pipel ine steel X80 ( a) 多边形铁素体 + 针状铁素体 ; ( b) 针状铁素体
Abstract: T he microst ruct ure and mechanical properties of pipeline steel X80 were investigated by means of optical electron microscope, scanning electron microscope, t ransm ission elect ron microscope, etc. T he experim ent al results showed t hat the yield st reng th of pipeline steel X80 w it h 16mm w all t hickness can be up t o over 670 MP a t hrough controlled rolling/ cooling, and t he rat io of t ensile strengt h to y ield st rengt h and duct ile brit tle transit ion temperature are low er than 0. 85 and - 60 , respect ively , t hus providing a nice match betw een st rength and toughness. F ine acicular f errite has g ood eff ect on bot h the st rengt h and toug hness of t he steel. T w o kinds of precipit at es w ere observed in t he st eel, w here t he coarse ones are mainly the Nb and T i ( CN ) rang ing from 50nm to 200 nm, and t he fine ones are mainly NbC less t han 30 nm. Both the nano precipit at es play an important role in strengt hening and grain refinement of the st eel. Key words: pipeline st eel X80; cont rolled rolling/ cooling; acicular ferrit e; ductile brit t le transition tem perature; precipitate 能源结构的调整和能源需求的增加促进了大 口径、 高压、 长距离输送天然气管线的发展 为了 降低管线建设和运营成本 , 提高管线安全性和可 靠性 , 高压大口径管线用钢不仅要具有更高强度, 还要具有更高韧性[ 1- 2] 目 前, 发达国 家已广泛 使用 X70 级别管线钢, X80 级别管线钢也已开始 试应用 , 并正在研制开 发 X100/ 120 级别的管线 钢; 国内也开始 生产 X70 级别管线钢 , 并加快了 对 X80 管线钢的研究 [ 3- 6] 从管线建设的发展趋 势来 看, X80 管 线钢 在工 程上 的应 用 将逐 渐增 [ 7- 8] 加 因此 , X80 级别的高强度管线钢具有重要 的研究价值与应用前景 本文主要结合国内某厂的设备情况 , 通过实 验室的热轧实 验, 开 发出厚 度规 格为 16 mm 的 X80 级别管线钢, 对其组织及力学性能进行了研 究, 并分析了析出物的形貌及成分 , 为制定现场的 轧制生产工艺提供了重要依据
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编号 1 2 3 4
C 0.041 0.045 0.042 0.039
Si
Mn
0.23
1.83
0.23
1.86
0.22
1.81
0.22
1.84
表 1 X80 管线钢冶炼化学成分（%）
P 0.0070 0.0069 0.0068 0.0070
S 0.0022 0.0019 0.0028 0.0024
Mo
Cr
0.30
0.14
0.22
0.23
0.20
0.27
0.16
0.31
Nb、V、Ti、Cu、Ni 等 适量
试验编号 1号 2号 3号 4号
2 实验结果
成分编号 1 2 3 4
表 2 试验设计方案
终轧温度/℃ 830 830 830 830
试验编号 5号 6号 7号 8号
成分编号 1 2 3 4
终轧温度/℃ 790 790 790 790
X80 管线钢的成分工艺研究
2.2 显微组织观察
在莱卡 DMI5000M 显微镜下观察各试样金相组织，采用 4%硝酸酒精腐蚀，检测部位为厚度 1/4 处。结 果表明，基体均为贝氏体组织，均匀无带状，晶粒细小，为 ASTM13-14 级，基体上弥散分布着大量颗粒细 小的 M-A 组元，具体检测结果如图 1 所示。
X80 管线钢的成分工艺研究
孔祥磊 黄国建 黄明浩 徐 烽 张英慧
（鞍钢股份技术中心，鞍山 114009）
摘 要 研究了不同成分及工艺对 X80 管线钢组织和性能的影响。按照不同 Cr/Mo 成分比和终轧温度设计试验， 结果表明，成分对 Rt0.5 有显著性影响，终轧温度在 790-830℃范围内对性能有非显著的影响。在 Mo 和 Cr 总含量不 变条件下，随 Cr 含量增加以及 Mo 含量的降低，屈服强度显著提高，韧性略有降低。基体组织为贝氏体，均匀无 带状，晶粒细小，为 ASTM13-14 级，同时在基体上弥散分布着大量 M-A 组元。在控轧过程中析出大量细小均匀的 （Nb，Ti）(C，N)颗粒，可通过析出强化、细晶强化等机理有效提高钢的强度。 关键词 X80 Cr/Mo 终轧温度 性能 组织
本文研究的是一种厚规格 X80 级管线钢，在成分上固定其他合金元素，采用 4 种不同的 Mo、Cr 比例， 在工艺上结合实际生产经验采用 2 种终轧温度设计试验，以确定最佳 Mo、Cr 含量组合及终轧温度参数，同 时研究这些因素对最终组织形态和力学性能的影响，为实际工业化生产提供依据。
孔祥磊，男，硕士，工程师，从事高级别管线钢热轧卷板产品开发，kgxl555@
3 分析与讨论
a—第二相析出粒子；b—能谱分析
利用 MINITAB 软件对本次试验成分工艺与性能进行分析，结果表明，成分对 Rt0.5 影响较为显著，终轧 温度在 790～830℃范围内对性能有一定影响，但不特别显著。随 Cr/Mo 比降低 Rt0.5 升高，Rm 先增高后降低， 冲击性能有随 Cr/Mo 比降低而降低的趋势，当终轧温度为 790℃时，Rt0.5 及 Rm 均稍高，而 Akv 则在终轧温 度为 830℃时稍好，各性能指标主效应图如图 4 所示。
a
b
c
d
图 2 试样的位错及 M-A 组元观察
a—1 号试样位错；b—5 号试样位错；c—7 号试样位错；d—7 号试样 M-A 组元
2.4 析出相大小及形貌
采用复型法制备试样，利用 Tecnai G2 20 型透射电子显微镜对 2 号试样进行了析出相形貌观察和能谱分 析，如图 3 所示。本次试验检测结果表明，析出相均为（Nb，Ti）(C，N)复合析出相，以方形或圆形均匀 分布在基体上，颗粒细小，尺寸多在 10～30nm 之间。由于 Ti、Nb 在奥氏体中溶解度不同，造成在奥氏体 中各种碳氮化合物的析出次序以及析出相尺寸的差异，根据相关文献[2]，奥氏体中这些元素析出相的形成次 序为：TiN—(Ti，Nb)N 或 Ti(N，C) —(Ti，Nb)(N，C)或 Nb(C，N)。在 1150℃左右时，以 TiN 为主的方形 析出相已经充分形成，随温度降低，NbC 和 TiC 能够同时在一处析出，它们或形成细小圆形的复合析出相， 或是附着在粗大的方形 TiN 析出相上，而且绝大部分在 900℃以上析出。理论上只有大量 30 nm 以下的析出
图 4 力学性能的主效应图
a—Rt0.5 主效应图；b—Rm 主效应图；c—Akv 主效应图
3.1 成分对管线钢性能的影响分析
管线钢中添加 Mo，可抑制多边形铁素体和珠光体形核，促进具有高密度位错亚结构的针状铁素体或微
细结构超低碳贝氏体的形成，但 Mo 属于贵重元素，在保证必须添加的含量条件下，尽量少添加。为了保证
管线运输是长距离输送石油天然气最经济合理的运输方式，为降低建设和运营成本，提高输送效率，采 用高压、大口径输送天然气已成为长距离管道建设的主流趋势，国内外已普遍将 X80 列为 21 世纪天然气 输送管线的首选钢级。
X80 管线钢以低 C-Mn-Nb 系为主，同时加入 Cr、Mo、Ni、Cu 多种微合金元素以强化基体[1]，特别是 在厚规格 X80 管线钢中，必须添加一定的 Mo、Cr 等淬透性元素以保证表面与心部组织的均匀一致，如何 利用这些元素的有效组合以较为经济的方式实现，是目前研发的重点和难点。
615 620 825
20
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Rt0.5/Rm
0.70 0.81 0.80 0.82 0.76 0.75 0.76 0.84
Akv/J 单个值 320 318 333 361 361 373 347 338 325 267 283 287 376 376 370 270 248 282 312 346 333 271 325 302
试样编号
1号 2号 3号 4号 5号 6号 7号 8号
表 3 试验钢力学性能检测结果
纵向拉伸
Rt0.5
Rp0.2
Rm A50mm
/MPa /MPa /MPa /%
545 55ห้องสมุดไป่ตู้ 775
18.5
605 600 745
20
605 605 755
20.5
615 630 750
19
580 580 765
20
2.1 力学性能
各试样编号对应试验编号，进行拉伸及夏比冲击性能检测。拉伸性能检测：圆棒试样，1 个，直径 10mm， 沿轧制方向，在室温下采用 Zwick/Roell Z100 型拉伸试验机进行检测；夏比冲击性能检测：标准 V 形夏比 冲击缺口试样，3 个，沿轧制方向，-20℃下采用 JBN-500 型冲击试验机进行检测。
Abstract The effect of different composition and process on microstructure and property of X80 pipeline steel was studied. The experiment was designed with different Cr/Mo and final rolling temperature, as the result indicates, the effect of composition on Rt0.5 is notable; the effect of final rolling temperature on property is not notable when the temperature is between 790℃ and 830℃. As the total content of Mo and Cr is fixed, yield strength increases distinctly and impact property reduces a little when the content of Cr increases and the content of Mo decreases. The microstructure is bainite, which is uniform and has no banded structure. The grain size is very fine, which is between ASTM 13 and 14. Many small M-A constituents in matrix dispersed homogeneously. A lot of fine precipitates of (Nb, Ti)(C, N) were observed in the steel, which can efficiently increase strength by the mechanism of precipitation strength, grain refinement strength and etc.. Key words X80, Cr/Mo, final rolling temperature, property, microstructure
检测结果如表 3 所示，为了精确反映钢板屈服强度，采用 Rt0.5 及 Rp0.2 两种计算方法获得钢板的屈服强 度，结果表明，两种方法所得屈服强度值基本一致。屈服强度除 1 号工艺外均达到 X80 级别，抗拉强度接 近 X80 级别上限，屈强比较低，最高为 0.84，最低仅为 0.70。另外各试样夏比冲击性能均较为优异，最低 单个值为 248J，最低平均值为 266.7J，均符合西气东输二线工程技术协议要求及 API 5L 技术标准要求。
第八届（2011）中国钢铁年会论文集
相均匀分布在基体上时，才有较强烈地析出强化效果。从本试验析出相的数量和尺寸上分析，可以达到较好 的析出强化效果，同时这些析出相可钉扎晶界和亚晶界上，显著阻止形变奥氏体再结晶，通过未再结晶奥氏 体发生相变获得细小的组织，起到细晶强化的作用。