高性能海底管线用钢试验研究.pdf

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1、第38卷第2期上海金属Vo1．38，No．2182016年3月SHANGHAIMETALSMarch，2016高性能海底管线用钢试验研究任毅刘文月张帅王爽高红(鞍钢集团钢铁研究院，辽宁鞍山114009)【摘要】海底管线用钢要求具有较大的均匀塑性变形延伸率、较低的屈强比等，该管线钢的高强度与高塑性匹配主要来源于双相组织的作用。针对海底管线用钢的组织和塑性变形能力进行了研究。结果表明，海底管线用钢的母材组织由铁素体、贝氏体及少量MA岛构成，其组织形貌与控轧控冷工艺密切相关。细化的双相组织具有良好的塑性指标和较低的屈强比，保证了管线钢具有良好的强塑性匹配。

2、【关键词】管线钢组织屈强比延伸率RESEARCHONSUBMARINEPIPELINESTEELWITHHIGHPERFORMANCERenYiLiuWenyueZhangShuaiWangShuangGaoHong(Iron&SteelResearchInstituteofAnGangGroup，AnshanLiaoning114009，China)【Abstract】Submarinepipelinesteelhaslargelyuniformelongation，lowyieldratioandgoodbalancebetweenhighstr

3、engthandhighplasticitybecauseofthemicrostructurewithdualphase．Themicrostmctureandpropertiesofthesubmarinepipelinesteelwerestudied．Theresultsshowedthatthematrixwascomposedofferrite，bainiteandmartensite—austeniteislands．Thestructurehadatightrelationshipwiththethermal—mechanicalco

4、ntrolledprocess．Finedualphaseshowedgoodplasticityandlowyieldratio，whichsupportsthegoodbalancebetweenhighstrengthandhighplasticity．【KeyWords】PipelineSteel，Structure，YieldRatio，Elongation传统的管道设计是基于应力设计，然而由于为止，海底管线用钢对于以上性能指标还未有通海底管道运行环境复杂多变，海洋管线在恶劣的用的标准，只因具体的工程应用不同而进行设计。环境下服役要经受海水

5、的压力、洋流的作用力和1试验材料及方法地震的冲击力，管道将承受较大的位移及应变，管试验钢采用200kg真空感应炉冶炼，浇注成道的失效不再由应力控制，而是由应变控制。随120mm×120mm×470mm钢锭，其化学成分如着管道建设的快速发展，管道的安全性越来越受表1所示。钢锭经电炉1200oC加热，60min均到重视_1。j，如何提高海底管线钢的塑性变形能匀化后，采用65oomm轧机经TMCP两阶段控轧力逐渐成为热点话题。与按应力设计的管线钢相工艺轧成18mm厚钢板，终轧后钢板先弛豫不同比，海底管线用钢要承受较大的变形，其性能指标时间再进行加速冷却，以

6、便获得良好性能的铁素有一定的特殊性；要求具有无屈服平台的平滑应体+贝氏体组织。贝氏体含量采用定量金相法获力应变曲线、较高的形变强化指数、较大的均匀塑得，即在金相表面均匀打点，按照落在贝氏体区域性变形延伸率和较低的屈强比等等J。到目前内点的百分比来计算其体积分数。基金项目：国家“863计划”支持课题：“深水油气勘探开发关键技术与装备”课题(No：2013AA09A219)作者简介：任毅，女，教授级高级工程师，主要从事管线钢宽厚板产品的研发与推广，Email：angangry@126·com第2期任毅等：高性能海底管线用钢试验研究19钢板经热轧后，在不同

7、温度下进行加速冷却，中数值为755℃。试验设定了790、760、730、700以研究加速冷却条件对微观结构的影响。图1显℃4个加速冷却开始温度，以研究开冷温度与铁示了加速冷却开始温度对贝氏体体积分数的影素体和贝氏体比例的相关性，进而分析不同开冷响。图中的横坐标是加速冷却开始温度与温度对力学性能的影响，具体控轧控冷参数见A的差，A。温度通过热膨胀仪检测获得，本试验表2。表1试验钢化学成分(质量分数)Table1Compositionoftheteststeels(massfraction)％表3力学性能结果●／Table3Performanceresu

8、ltsoftheteststeels求造蛙／2．1．2显微组织一8O一6o-40—2O0204JD60试样的