影响管线钢屈强比的因素探讨.pdfVIP

维普资讯 焊 管 ．第31卷第3期．2008年5月 ●试 验 与 研 究 影响管线钢屈强比的因素探讨 黄明浩，徐 烽，黄国建 (鞍钢股份技术中心，辽宁 鞍山 114009) 摘 要：详细介绍 了影响管线钢屈强比的因素，即管线钢成分、工艺、组织、成品厚度、取样方 向。对鞍钢生产的X60和X65级管线钢进行 了性能统计分析 ，找 出这些影响因素和屈强比的 普遍性关系，对高钢级管线钢屈强比的控制有较高的参考价值。 关键词-管线钢 ；屈强比；影响因素 中图分类号：TG113．25 文献标志码 ：A 文章编号-1001—3938(2008)03—0020—04 0 前 言 织对屈强 比的影响进行 了研究。 本文对鞍钢生产的X60和X65级管线钢的屈 随着石油 、天然气工业的发展 ，对管线钢的需 强比进行了分析，得出影响管线钢屈强比的因素大 求量在不断增加。石油、天然气输送管道通常服 体为管线钢成分、_T艺、组织、成品厚度、取样方向， 役于环境较恶劣的地区，管道压力大、输送介质复 为今后高钢级管线钢屈强比控制提供参考依据。 杂，这就对管线钢性能提出了更高的要求。随着 管线钢性能、等级的提高，管线钢材料的屈服强度 1 不同因素对管线钢屈强比的影响 和抗拉强度 均有不同程度提高，而 增长较快，屈强 比R ／R 呈 明显升高趋势。高 1．1 成分对屈强比的影响 屈强 比表明钢的应变硬化能力降低，使管道抗侧 目前，输送管道所采用的高强度管线钢都是通 向弯曲能力降低。管线钢应变硬化能力对土质不 过降C、增Mn、添加微合金化元素，采用超细晶化、 稳定区、不连续区及地震带敷设的管道影响很大 。 超纯净化和控制轧制等现代冶金和轧制技术 ，通过 近年来 ，我国石油、天然气开发及管道输送得 固溶强化、细晶强化、沉淀强化和织构强化等获取 到了迅速发展 ，管道的安全问题 日显突出，而屈强 高屈服强度和高韧性。由于含碳量低，管线钢在各 比R∞ ／R 升高意味着材料的形变强化幅度相对 种强化机制中固溶强化所 占的份额不高，因此在大 减小，形变强化指数也相应减小，这对于管线安全 幅度提高材料屈服强度的同时，抗拉强度提高的幅 是有影响的¨ ，因此，用户在管道材料的选择上 度不大，从而使材料的屈强比随着屈服强度的提高 严格限制了屈强比的范围。目前 ，国内外对这一指 而增大 J。而在固溶强化中，si和 Mn是强化作用 标的要求是 ：X60，X65和 X70级卷板 RI(】_5／R ≤ 较大的元素，为了提高固溶强化的效果，可以适当 0．90，5％允许0．92。但在实际生产中，屈强比偏高 增加 Si和 Mn的含量 ，从而降低屈强 比。图1为厚 的问题在高级别管线钢中普遍存在 ，特别是薄规格 度9．5mm、取样方向(45。)相同的贫珠光体管线钢 的管线钢。 不同Mn含量对屈强 比的影响趋势图。通过趋势 为了更好地 了解影响管线钢屈强 比的因素及 图可以看出，屈强比在0．88以下，样品中高Mn含 其对屈强比的影响规律，国内外许多科研单位对 量 比例较大；屈强比在0．88以上，样品中高Mn含 此进行了相关的理论研究，如东北大学、北京科技 量 比例较小，可见高的Mn含量有助于降低屈强 大学、西安交通大学、宝钢股份有限公司、鞍钢股 比，这与相关的理论研究相一致。 份有限公司、邯郸钢铁集团公司、中国石油天然气 1