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高钢级站场和热煨弯管用钢的研制与开发

作　者: 齐岩
导　师: 肖宏；王新
学　校: 燕山大学
专　业: 机械工程
关键词: X80 X70 热煨弯管 站场用钢 弥散强化 微合金
分类号: TF76
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


油气输送管线发展迅猛，输气管道输送压力的不断提高，使得对管材的要求也不断提高。未来十年将是我国油气输送管线建设的高潮时期，预计每年将需要高强度高韧性管线钢100万吨以上。开发X80管线钢，可以实现该强度级别管线钢的国产化，为今后的管线工程采用高钢级管线钢制造大口径高压钢管奠定基础，这样不仅能够提高管道输送效率，节约钢材，降低能耗及减少对环境的污染。在钢坯质量控制方面通过应用连铸机轻压下功能，最大限度降低连铸坯中心偏析，保证厚板内外组织和性能的均匀性，通过控制连铸坯化学成分的稳定性和均匀性，实现高洁净度连铸坯的控制。在轧制方面通过深入研究分析合金元素的作用及机理，并结合首秦工装能力，通过优化二级轧制规程，最大程度的发挥了轧机的形变能力，并通过精细化均匀性冷却控制，获得全壁厚匀质针状铁素体组织，发挥合金元素的弥散强化作用和轧制阶段的形变量，使应变诱导析出相粒子更加弥散、细小，形变诱导析出的微细析出相钉扎形变奥氏体晶界，更好地发挥了微合金元素的强化效果。通过上述工艺的优化及应用得到优质了的X80、X70站场用钢和热煨弯用钢：X80、X70站场用钢屈服强度分别达到556.5MPa和546.7MPa，抗拉强度分别为647.3MPa和637.3Mpa，-40℃的夏比冲击功均值为438.5J和411.9J的优异力学性能。X80热煨弯屈服强度均值为568MPa；抗拉强度均值为706MPa；屈强比性能为0.74-0.88，均值为0.80；钢板厚度1/2处-20℃夏比冲击功范围为180-380J，均值为282J。并且钢板厚度中心-20℃夏比冲击功平均值为282J，钢板心部具有良好的低温韧性。X70热煨弯管用钢均值为555MPa；抗拉强度均值为661MPa。屈强比范围为0.76-0.90，均值为0.84。钢板厚度1/2处的-20℃夏比冲击功范围为255-465J，均值为360J。平均屈强比为0.84，并且钢板厚度中心-20℃夏比冲击功平均值为360J，钢板心部具有良好的低温韧性。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-6
目录  6-8
第1章 绪论  8-17
  1.1 前言  8-9
  1.2 国外管线钢的研制与发展概况  9-13
    1.2.1 管线钢的发展概述  9-11
    1.2.2 X80 管线钢的研制与应用  11-13
  1.3 国内管线钢的研发概况与市场前景  13-16
  1.4 本文的研究内容及意义  16-17
第2章 试验材料和工艺方法  17-30
  2.1 试验材料  17-24
    2.1.1 X80/X70 站场和热煨弯管用钢成分设计  17-21
    2.1.2 化学成分要求  21-24
  2.2 拉伸性能要求  24-26
  2.3 低温韧性要求  26-27
  2.4 其它要求  27
  2.5 首秦工装情况  27-28
  2.6 冶炼情况  28-29
  2.7 设计思路  29
  2.8 本章小结  29-30
第3章 试验结果  30-43
  3.1 高钢级站场和热煨弯管用钢基础研究  30-38
    3.1.1 基于不同厚度匀质针状铁素体相变控制研究  30-38
  3.2 微细析出相控制技术研究  38-40
  3.3 弥散 MA 岛控制技术研究  40-42
  3.4 本章小结  42-43
第4章 高钢级站场和热煨弯管用钢工艺优化及力学性能  43-66
  4.1 优质连铸坯控制工艺  43-53
    4.1.1 高洁净度钢水冶炼控制工艺  43-49
    4.1.2 低偏析连铸坯内质控制工艺  49-53
  4.2 细化母相奥氏体 TMCP 控制工艺  53-58
    4.2.1 加热过程 Nb 的固溶与奥氏体晶粒长大  53-55
    4.2.2 轧制过程的变形量与奥氏体晶粒细化和均匀化  55-58
  4.3 强水冷板形控制工艺  58-59
    4.3.1 上下集管水比设计  58-59
    4.3.2 强水冷板形控制效果  59
  4.4 试验钢的力学性能  59-65
    4.4.0 X80 站场用钢力学性能  59-60
    4.4.1 X80 站场用钢低温韧性  60-61
    4.4.2 X80 站场用钢韧脆转变曲线  61
    4.4.3 X70 站场用钢力学性能  61-62
    4.4.4 X70 站场用钢落锤断口  62-63
    4.4.5 X80 热煨弯管用钢力学性能  63-64
    4.4.6 X70 热煨弯管用钢力学性能  64-65
  4.5 本章小结  65-66
结论  66-67
参考文献  67-72
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果  72-73
致谢  73-74
作者简介  74

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中图分类: > 工业技术 > 冶金工业 > 炼钢 > 各种钢的冶炼
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