铌在管线钢生产中的应用

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1、第31卷第5期山东冶金Vol.31No.52009年10月ShandongMetallurgyOctober2009?????????????????专论与综述???????????铌在管线钢生产中的应用孙卫华（济钢集团有限公司，山东济南250101）摘要：介绍了国内外管线钢的发展状况，阐述了管线钢合金化设计原则及组织类型，详细叙述了铌作为微合金化元素在管线钢中的的特点、高温加工原理，以及不同轧制形式的管线钢及其成分。关键词：管线钢；铌；微合金化；冶金组织；合金设计中图分类号：TG142.33文献标识码：A文章编号：1004-46

2、20（2009）05-0005-12践，较好地掌握了高韧性管线钢热轧板卷的生产技1前言术和质量控制规律，尤其是宝钢X70为典型含铌针随着高级别管线钢的不断发展，铌在管线钢中状铁素体组织类型管线钢，具有高强度、高低温冲的应用越来越广泛。因其在钢中细晶强化、改善韧击韧性和高止裂性能，使我国管线钢的实物水平上性的重要作用，特别是HTP（高温轧制）技术在高级了一个新台阶。别管线钢中的应用，使铌在管线钢中成为主要的合济钢开发生产管线钢起步较晚，但自2004年以金元素。在钢板热加工过程中对各个阶段的微观组来取得了长足进步。济钢研制生产的针状铁

3、素体织变化以及最终的力学性能产生显著影响，被使用到直缝焊管用X65～X80高强度管线钢通过西安管材［1］研究院的技术评定，2007年12月通过山东省科委组多种钢板的生产工艺中。织的技术鉴定，由中国工程院以及中国钢协组成的2管线钢的发展专家组成员给予了高度评价，总体技术水平达到了［2-10］国际先进水平。与此同时，济钢也成功开发生产出2.1国内输气管线钢的发展国内按API5L标准和工程设计要求生产管线了强度级别至X80的铁素体+珠光体以及针状铁素钢仅20a历史。20世纪80年代初，北京钢铁研究总体螺旋焊管用带卷。［11］院为宝钢20

4、50机组预研制X70级管线钢，国内第一2.2国外输气管线钢的发展次按API5L要求探索了管线钢的生产工艺及对其目前，日本、西欧、北美的先进钢厂和焊管厂都性能的诸多影响因素。“六五”和“七五”期内，北京可以生产X80～X100的管线钢板和焊管。在国际钢铁研究总院、武钢、宝鸡钢管厂合作研制X60/X65市场上，对这种超高强度级的管线用焊接钢管的订级管线钢，并完成了X42~X56级管线钢的系列化。货量约为15%左右，主要用于某些特殊用途。“八五”期间宝钢又进行了X60～X70高韧性管线钢1980～2000年修建陆上大管径、高压输送天然气

5、管的技术开发和配套用埋弧自动焊丝的试制，2000年线工程的通用强度级为X70，最高用到X75，在个别宝钢、武钢、鞍钢及舞钢试制X70级板卷和宽厚板。不超过500km的管线上用过X80管线钢。X80钢目前，宝钢产X70级管线钢性能水平与加拿大Alli-已有10多年历史，其生产工艺和X70强度级针状铁ance输气管道的X70级管线钢数据相当。通过认可素体钢基本相同。据计算，输气管线的工作压力提生产X60/X65级管线钢板卷的企业有武钢、鞍钢、攀高到20MPa以上，可大幅度降低输气管线对延性断钢、本钢及梅冶，产品均能达到用户的技术要求，

6、成裂的止裂韧性要求，当管道的运行压力提高到35功地解决了长输管线用热轧板卷和大口径螺旋焊MPa以上时，对延性断裂的止裂韧性要求将下降到管的国产化问题，并已大量出口。1998～2000年我夏比氏冲击功100J的数量级以下。故目前北美管国管线钢累计出口约30万t。道工程界正在探讨研究“跨越式”的建造管线方案，宝钢、武钢通过5a的研制和工业性试生产实中管径（810～910mm）可用在-15℃工作的超高强度多相型（低碳马氏体+贝氏体+铁素体）管线钢（≥收稿日期：2009-10-20X120），提高输送压力（≥3.5MPa），远距离、大流量

7、作者简介：孙卫华，男，1966年生，2005年毕业于澳大利亚伍伦贡大学材料、机械与机电一体化专业，博士。现为济钢副总工程师，工输送富气，以大幅度减少管线工程投入，增加运行程技术应用研究员，山东省首批泰山学者，从事锅炉容器钢板、造效益。船钢板、高强度结构钢板、石油天然气输送用管线钢板等新产品研目前，国外大口径输气管已普遍采用X70钢级，发工作。52009年10月山东冶金第31卷X80开始进入小规模的使用阶段，X100也研制成当量逐渐降低，从而对钢的成分设计提出了严格的功，并着手研制X120。输送酸性天然气的管道，目限制。因降低碳含量

8、而导致的强度损失必须通过前已能生产到X65钢级。微合金化、固溶强化和轧后加速冷却等方法得以补充和提高。有关管线钢的成分、组织、性能及工艺3管线钢的材料特点及组织控制［14］控制因素如下：3.1高级别管线钢的强度和韧性1）管线钢的性能。强度、韧性、平