管线钢发展趋势与展望1(精)

易焊
0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 CE
钢的焊接性评价
●焊接高热输入钢
△控制的晶粒长大
400 § ¾ 300 £ Á ± Ö 200 ¶ ¾ um 100
0.02～0.03%Ti Ti/N<3.5
C-Mn¸ Ö
V
Al
Nb Ti
0Fra Baidu bibliotek800
1000
1100 1200 Â ¶ Î È ,0C
壁厚(in) 1.25 1.00 0.75 CE 0.32 0.36 0.38 0.40 26 0 X65 X80 钢级
目前状况
X60
－10
1980—1985年
－20
250 240 现场焊接性 ( Hv10)
无要求
无要求 BP
－30 Cv试验温度(℃)
1970—1980年
NACE 抗腐蚀性要求
管线钢所经历的不同发展阶段
3.易焊管线钢
●焊接无裂纹钢
500 400
w (MPa)
Á Æ Ñ Î Þ Á Î Ñ Æ Î
300 200 100 0 0.34 0.36 0.38 0.4 Ceq (%) 0.42 0.44
CE：0.40～0.48（0.43）
碳当量对焊接裂纹临界应力的影响
0.4 0.3 C% 0.2 0.1 0 可焊 难焊
Cv (J)
0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.02 0.02 0.02
S,%
S含量和夹杂物形态控制方法对管线钢韧性的影响
2.高强度高韧性管线钢
●组织强化钢
年代
60前 60末
组织
F+P 少P
钢级
X52 X52、X60、 X65
合金化
>0.1C-Mn <0.1C-Mn-Nb-Ti
状态
热轧、正火 控轧
70初
80初
Fc
ULCB
X70
<0.06C-Mn-Nb- Mo 控轧、控冷
X80、X100 <0.03C-Mn-Nb-B-Ti 控轧、控轧
※ Ti-O钢 ※ QT钢
IGF(Intergranual Ferrite) S(Sorbite)
●超细晶粒钢 微合金化：未溶微合金C、N化物 控轧 ： 高密度形核 商业生产：3～4m 实验室 ： 1～2 m
1250
1300
含不同微合金元素钢的奥氏体晶粒长大特征
△控制组织形态
温度
Bs
0.002～0.005%B
铁素体C 曲线
Ms 时间
硼对管线钢等温转变曲线的影响
4.高抗腐蚀管线钢
内壁：H2S CO2 Cl -
外壁：NO3- OH - CO32- HCO3-
●<HRc22；HV248 ● <0.002%S ●钙处理 ●降低C、P、Mn ●带状组织 ● Cu、Ni、Cr加入
•氢致开裂
•软组织
●多步冶金
钢中杂质和气体元素的变化趋势
S 5 P 50 N 20 O 10 H 1.0 (ppm)
●变态处理
Zr Ti
120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0
Ce
Ca
Ca-Si ´ ¦ À í ¸ Ö (TN¹ ý ³ Ì ) Ce´ ¦ À í ¸ Ö
管线钢的发展趋势与展望
1. 超纯净管线钢
2. 高强度、高韧性管线钢
● 针状铁素体钢
超低碳贝氏体钢
● 超细晶粒钢
3. 易焊管线钢
● 焊接无裂纹钢 ● 焊接高热输入钢
4. 高抗蚀管线钢
1.超纯净管线钢
●杂质元素 ●气体元素
S
O
P
N H
●痕迹元素
Pb
Sb
As
Bi
Sn
危害
•损害全厚度韧性
•降低上平台韧性、提高韧脆转变温度 •导致各向异性 •热脆、焊接结晶裂纹