為了滿(mǎn)足管線(xiàn)鋼發(fā)展的迫切需要,煉鋼、軋鋼、制管等技術(shù)的發(fā)展使各種苛刻環(huán)境(如酸性環(huán)境、深海、極地)下高鋼級(jí)管線(xiàn)鋼的應(yīng)用成為可能。就煉鋼來(lái)說(shuō),墨西哥的技術(shù)通過(guò)電弧爐(EAF)、真空脫氣(VD)、鋼包處理(LV)、連鑄工藝(CC)的配合實(shí)現(xiàn)了純凈鋼的生產(chǎn)。在管線(xiàn)鋼生產(chǎn)過(guò)程中,對(duì)微合金元素的控制已經(jīng)達(dá)到ppm級(jí)別。鋼中的磷、硫含量的降低減少了HIC敏感性、偏析帶的硬化傾向。通過(guò)鈣處理也使鋼中的夾雜物得到控制,輕壓下技術(shù)也被應(yīng)用,以減少板坯的中心線(xiàn)偏析。就軋鋼技術(shù)而言,控軋控冷工藝實(shí)現(xiàn)了比常規(guī)軋制的更高的強(qiáng)度、更好的韌性,以及焊接性能的匹配。鋼材性能的改善基于不同的強(qiáng)化機(jī)理,最重要的是通過(guò)加入少量的微合金元素及控軋工藝后實(shí)現(xiàn)的晶粒細(xì)化,它同時(shí)使韌性提高。另外,為了使管線(xiàn)鋼滿(mǎn)足現(xiàn)代油氣工業(yè)管道的要求,即達(dá)到一定的屈服強(qiáng)度和較高的韌性,管線(xiàn)鋼的成分必須重新設(shè)計(jì),以便在之后的熱機(jī)械控制軋制過(guò)程中通過(guò)對(duì)再結(jié)晶、相變過(guò)程、相變溫度、冷卻速率、終冷溫度的控制得到所需要的組織。
(1)在控軋控冷的狀態(tài)下,使用本文設(shè)計(jì)的化學(xué)成分,可以得到等同于APIX80的性能。
(2)板坯經(jīng)過(guò)軋制后,通過(guò)不同冷卻介質(zhì)可得到不同微觀組織:淬火后得到馬氏體;高壓氮?dú)饫鋮s得到鐵素體+少量貝氏體;加速冷卻得到鐵素體+貝氏體雙相組織;空冷得到鐵素體。
(3)性能合格的鋼板,其微觀組織為鐵素體+貝氏體,平均晶粒大小為12p~m。