管线钢合金设计及其研究进展.pdfVIP

焊管 ．第32卷第11期 ．2009年11月 ●行 业 综 述 管线钢合金设计及其研究进展 高 惠 临 (西安石油大学 材料科学与工程学院，西安 710065) 摘 要：详细介绍了管线钢合金设计的基本特征——低碳或超低碳的微合金化和多元合金 化，着重论述 了以超高强度为 目标的硼合金设计，以高温轧制工艺技术(HTP)为依托的高Nb 合金设计和基于防止焊接热影响区脆化的微 ．ri合金设计等管线钢合金设计的几个重要进展。 关键词：管线钢 ；合金设计 ；高温轧制工艺 (HTP) 中图分类号 ：TG135 ．1 文献标志码 ：A 文章编号 ：1001—3938(2009)11—0005—08 PipelineSteelAlloyDesignandItsResearchProgress GA0 Hui—lin (SchoolofMaterialScienceandEngineering，Xi’anShiyouUniversity，Xi’an710065，China) Abstract：Itdetailedlyintroducedbasiccharacteristicsofpipelinealloydesign-- micro—alloyingoflowCarbonorultra— lowCarbonandmulti—alloying，andemphasizedBalloydesigntargettoultra—highstrength，highNballoydesignbased onhightemperatureprocessandtinyTialloydesignbasedonpreventingHAZembrittlement． Keywords：pipelinesteel；alloydesign；hightemperatureprocess(HTP) 0 前 言 着管线钢的发展，管线钢的C含量逐渐降低 。现代 管线钢 的C含量远低于API标准所要求的最大 合金设计是获得高性能管线钢的重要基础 。 C含量的规定，通常采用质量分数为 0．1％或更低 为适应现代管线钢高强度、高韧性和优 良焊接性 C含量的钢来制造，甚至保持质量分数在0．01％ ～ 的要求，管线钢合金的设计理念和技术不断进步， 0．04％的超低 C水平。必威体育精装版冶炼技术的发展，已为 管线钢 的合金设计已成为钢铁材料合金化技术的 工业生产这种超低碳钢提供了可能。 范例而被人关注。 1 管线钢合金设计的基本特征 1．1 低 C或超 低 C 早期的管线钢是以抗拉强度为依据来设计的， 而强度通常通过 C含量来获得 。由于焊接作为一 种主要生产工艺被引入 ，焊接性成为管线钢的一种 基本要求 。同时，由于极地管线和海洋管线的发 图1 不同等级管线钢的C含量 [] 展，要求不断改善钢的低温韧性、断裂抗力以及延 性和成型性，从而导致钢中c含量逐渐降低。图1 由于管线钢以低 c或超低 C为特征，不但改 表明不同等级管线钢的C含量水平 ，可以看出，随 善了焊接性和成型性，而且在其非平衡的冷却相 国家 自然科学基金项 目 · 6· 焊 管 2009年11月 变组织中通常不含有渗碳体，因而具有高的韧性。 规定，C质量分数比规定最大值降低0．01％，允许 图2的试验结果表 明，通过微合金化和控轧控冷 Mn质量分数比规定最大值增加0．05％。由于加 等技术的结合，使得管线钢在 C含量降低的同时 大Mn含量会加大控轧钢板的中心偏析，因此根据 可保持高的强韧特性 。