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中厚板管线钢强度控制

时间:2017-04-22 10:24来源:多木 作者:红尘菲雨 点击:
强度是管线钢关键性能指标之一,不同钢级、不同厚度规格、不同成分体系、不同钢管厂的成型方式等都对其钢板性能控制有着不同要求。在管线钢生产过程中,经常出现的有关强度问

强度是管线钢关键性能指标之一,不同钢级、不同厚度规格、不同成分体系、不同钢管厂的成型方式等都对其钢板性能控制有着不同要求。在管线钢生产过程中,经常出现的有关强度问题主要是:屈服强度偏低和屈强比超标。

对于X65及以下钢级管线钢,其组织主要是铁素体+珠光体,考虑到钢板经制管成型后,因钢管检验的性能是取矩形试样压平后再进行检验,会有较明显的包辛格效应,制管后的屈服强度下降比较大,而抗拉强度有所上升,屈强比下降,并且其屈服强度下降的规律是,屈服强度较高的钢板,制管后屈服强度下降较大,屈服强度偏低的钢板,制成钢管后,屈服强度下降幅度较小,这就对钢厂生产X65及以下钢板时,其强度富裕量必须要有较大的保证,才能减少因制管后管体屈服强度下降造成的质量问题。

对于X70及上钢级管线钢,其组织主要是针状铁素体,这种组织对包辛格效应影响较小,钢板制成钢管后,其屈服强度基本不下降或上升较大,抗拉强度有所上升,这种现象对X80管线钢非常明显。对于X80管线钢,因其组织主要是针状铁素体,其加工硬化能力较大,并且制成钢管后,性能检验是以圆棒试样为准,其屈服强度上升比较大,抗拉强度有一定上升,其强度变化的规律是,屈服强度稍低的钢板,制管后屈服强度上升较大,听说

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屈服强度稍低的钢板,制管后屈服强度上升较小。而X70钢板制管后性能检验是以矩形试样为准,试验需要压平,存在包辛格效应,其屈服强度上升较小,抗拉强度有一定的上升。

以国内某钢厂生产的中亚管道工程用X70管线钢在钢管厂制管性能的变化来看,当钢板组织主要是铁素体+珠光体,贝氏体比例较少时,制成钢管后,出现较严重的屈服强度偏低现象,但这也和钢板的性能均匀性有较大关系,在钢管上同一位置复验前后,屈服强度变化较大。图1为某钢厂生产的X70管线钢板强度变化情况,可见该企业生产的管线钢板的性能波动较大,屈服强度为510-615MPa,抗拉强度为590-690MPa,制成钢管后,其屈服强度和抗拉强度变化情况如图2和图3。

图1 X70(21mm)管线钢板性能情况

图2 X70管线钢制管后屈服强度变化情况

图3 X70管线钢制管后抗拉强度变化情况

可见,某钢厂生产的X70管线钢板整体上性能分布特点是,屈服强度波动范围较大、抗拉强度波动较小、屈强比较低的钢板,其屈服强度较小、抗拉强度较高;而屈强比较高的钢板,其屈服强度较大,抗拉强度偏小。制成钢管后,钢管性能变化特点如下:1)屈服强度较低的钢板(Rt0.5≤540MPa),制管后屈服强度下降幅度较小(约15MPa),屈服强度较高的钢板(Rt0.5≥580MPa),制管后屈服强度下降幅度较大(40-100MPa);2)抗拉强度较低的钢板(Rm≤640MPa),制管后抗拉强度上升较大(15-25MPa),抗拉强度较高的钢板(Rm≥660MPa),制管后抗拉强度上升较小(约10MPa);3)屈强比较低的钢板(Rt0.5/Rm≤0.84),制管后屈强比下降较小(≤0.05),屈强比较高的钢板(Rt0.5/Rm≥0.88),制管后屈强比下降较大(0.06-0.10)。


综上所述,对管线钢生产过程中,其强度性能的控制,主要可以从以下三个方面考虑:1)对于强度较高级别的管线钢,其组织主要是贝氏体组织,如果制管后以圆棒试样为检验标准,其强度可以以其对应钢级的性能要求的下限或稍低强度来控制(如X80管线钢);如果制管后以矩形试样为检验标准,其强度应较其对应钢级的性能要求下限高出30MPa;2)对于强度较低级别管线钢,其组织主要是铁素体+珠光体,目前制管后均是按照矩形试样进行检验,因存在较大的包辛格效应,其强度控制应高出其对应钢级性能要求40MPa左右;3)管线钢生产过程中,钢厂应和制管厂进行紧密的协商,尤其是对钢管厂的制管工艺提出一定的要求,如扩径率、试样压平方式、扩径步长等,这有利于出现强度偏低钢板在制管后,可以有效减少因强度损失或强度上升较大导致的屈强比超标问题。

来源:世界金属导报


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本文关键词:管线钢 热处理
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