【精品】管线钢论文

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1、摘要目前我国经济发展迅速，对石油天然气的需求口益旺盛。大ft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n相继投入,国家已将其放在了优先发展的位置。我国管线钢的应用和起步较晩，过去已铺设的油、气管线大部分采用Q235和16Mn钢。“六五”期间，我国开始按照API标准研制X60、X65管线钢,并成功地与进口钢管一起用于管线敷设。90年代初宝钢、武钢乂相继开发了高强高籾性的X70管线钢，并在涩宁兰管道工程上得到成功应用。国外天然气高斥输送采用高钢级钢管呈强劲的发展趋势。微合金钢控轧技术在管线钢中

2、的应用使得管线钢不再进行止火而大大降低了牛产成本，同时微合金元素的作用使得晶粒进一步细化。现代管线钢在组织结构上的一个重要标志是针状铁素体或低碳贝氏体。针状恢素体或超低碳贝氏体的组织特点使高钢级管线钢在获得高强度的同时仍具有优良的韧性。针状恢素体对韧性的贡献首先归结于它的多位向析出形态。针状铁素体与母相Z间特定的晶体学关系，不同方位的针状铁素体分别按不同的K-S关系从奥氏体中析出，获得的针状铁素体尺寸参差不齐，彼此交义分布，具间具有大角度品界，因而对裂纹扩展具有阻止作用。关键词：管线钢；低碳贝氏体；DWTT；第一章X

3、80管线钢的概述1.1X80管线钢简介日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乞一，随着西气东送等大建设项忖相继投入，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，高压人口径管线用钢不仅要具有更高强度还要具有更高韧性，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。口前我国石油天然气管道屮应用最广的是X65和X70针状铁素体管线钢巴因此，国内钢铁企业

4、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。X80是高强度管线钢的美国分类型号。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。口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，主要以热轧及正火状态供货⑵。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，管线钢具仃低的碳当屋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

5、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。最常用的是以血代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⑶。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

6、韦

7、一般为1.1〜2.0%。1.2X80管线钢的发展历史国际上X80管线钢从二十世纪八十年代研制至今已有二十余年历史。由于其在管线工程上的应用，对其研究更多集中在对钢管的焊接性和抗腐蚀性研究上，而对X80钢板材的组织和强韧性尚缺乏全面深入的研究。我国管线钢的应川和起

8、步较晩，过去己铺设的汕、气管线大部分采用Q235和16Mn钢。“六五”期间,我国开始按照API标准研制X60、X65管线钢,并成功地与进口钢管一起用于管线敷设。90年代初宝钢、武钢乂相继开发了高强高韧性的X70管线钢，并在涩宁兰管道工程上得到成功应丿IJ⑷O国内X80级管线钢管的研究开发于2000年开始立项，至2003年已相继完成了不同规格的X80钢级板卷、钢板和焊管的试制和生产，取得了突破性进展。2004年，中国石油天然气集团公司科技发展部会同西气东输管道公司研究决定_在酋气东输陕京二线联络线上进行X80钢级螺。冃

9、前，国外天然气高压输送采用高钢级钢管呈强劲的发展趋势。微合金钢控轧技术在管线钢中的应用使得管线钢不再进行正火而人人降低了生产成本，同时微合金元索的作用使得晶粒进一步细化。1.1X80管线钢的成分特点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駛度、避免硫化物应力腐蚀开裂。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。管线钢中的微合金元素主要指Nb、V、Ti等强氮化物形成元素⑸。其作用Z—是在控轧过程屮阻止奥氏体

10、晶粒长大。另一作用是在轧制钢板时延迟y的再结晶。Nb具有显著的晶粒细化作用和中等的沉淀强化作用，在增加强度的同时还降低韧脆转变温度。钢中加Ti可以在焊接峰值温度下能通过生成稳定的氮化物，从而有效控制晶粒长大。V有较高的沉淀强化和较弱的细化晶粒作用，因而其韧脆转变温度比含Nb和含Ti的钢都高，所以一般在管线钢设计屮都不单独使用Vr61o针状铁素体