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随着人们对天然气、石油等能源的需求日益增加,国内和跨国输油气用管道建设数量逐渐增加,导致管线钢的需求量与日俱增。近日来,中俄跨国输油管道的建设,增加了对X65管线钢的需求量。本文针对国内某钢厂用于生产管线钢的连铸坯厚度相对较溥,以及该钢厂矿石原料中含有有害元素As和Sn,冶炼后在钢水中残余量较高的特点,对X65管线俐的生产工艺进行了研究。本文的主要工作和墩得的结果如下:
(1)采用单道次压缩变形方法,研究了实验钢热变形奥氏体动态软化行为,确定了实验钢动态再结晶激活能；并且研究了变形温度、变形程度和变形速率对试验钢变形抗力的影响规律,建立了实验钢的变形抗力数学模型。
(2)采用双道次压缩变形方法,研究了实验钢奥氏体在热变形后等温保持时间里的静态再结晶行为,绘制了静态软化率曲线,确定了实验钢静态再结晶激活能,给出了静态再结晶动力学模型。
(3)采用热膨胀法测定了变形和未变形条件下的连续冷却转变曲线,结合金相观察结果,给出了变形以及冷却速度对实验钢组织的影响规律。结果表明:变形使CCT曲线向左上移动,扩大了铁素体区和珠光体区,缩小了贝氏体区,变形促进了奥氏体向铁素体的转变。当真应变为0.3,冷却速率在15～20℃/s之间时,两种实验钢均可获得以针状铁素体为主,加少量多边形铁素体和粒状贝氏体组织。
(4)通过实验室热轧实验结果可知,采用TMCP工艺和HTP工艺轧制的试验钢,其力学性能均满足要求。TMCP工艺参数为:加热温度1200℃,两阶段轧制,Ⅱ阶段开轧温度应≤950℃,终轧温度780～820℃,终冷温度为550～600℃,冷却速率12～18℃/s。HTP工艺制度为:加热温度1200℃,两阶段轧制,Ⅱ阶段开轧温度应≤950℃,终轧温度810～850℃,终冷温度在550～600℃,冷却速率15～20℃/s。
(5)工业试制结果表明,采用含有较多有害元素As和Sn,厚度为150nm的连铸坯轧制X65管线钢,当成品厚度≤14mm时,无需添加合金元素Mo,即可生产性能合格的钢板；当成品厚度为16mm时,添加含量约为0.08％的合金元素Mo,可生产性能合格的钢板。