控軋控冷結合管線鋼管一系列性能的惡化

控軋控冷結合管線鋼管一系列性能的惡化

  • 所屬:管線管知識
  • 時間:2019-06-10 22:48:33
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控軋控冷結合管線鋼管一系列性能的惡化

國鋼鐵產業正處于歷史上最高峰時期。預計我國年鋼產量將達到18億噸,未來幾年內。包芯線市場將達到50億元以上。根據國際鋼鐵協會統計,2011年世界各國的鋼產總量達到16億噸,增幅15%而中國以7億噸的產量蟬聯世界第一,另外,隨著科學技術的不斷進步,各種工程結構設計日益趨向高參數、輕量化及大型化,對鋼鐵材料性能的要求強度更高、韌性更優良,包芯線喂線處理技術對此起著不可缺少非常重要的作用。獲得更高純凈度、更高均勻性的產品是目前鋼鐵生產和研究的熱點,也是冶金技術的發展方向。就目前的生產技術條件,管線鋼管鋼中雜質元素含量的控制已經達到較高水平(管線鋼管鋼中雜質總量:S+P+N+H+T?O≤10010-6而隨著鋼水中雜質元素含量的進一步降低,鋼中夾雜物對鋼鐵產品產生的不良影響作用就更加明顯,因此,根據產品的不同質量要求來控制和改善鋼中夾雜物的性狀就顯得尤為重要。最為典型、應用最為廣泛的夾雜物變性處理技術是鋁脫氧鋼的鈣處理。管線鋼管鈣處理可以將鋼中Al2O3夾雜轉變成低熔點的復合氧化物,有利于其聚合長大從鋼水中排除,不僅可以防止水口凍結,而且可以減少鋼中氧化物夾雜的數量;

330.jpg同時,滯留在鋼中的夾雜物其形狀幾乎為圓形并無規則地分布于鋼中,可以減輕對鋼性能的危害。但是鈣處理存在問題是雖然鋼中氧化物夾雜的數量可以大幅度減少,管線鋼管但殘留下來的夾雜物往往尺寸比較大,由于CaO?A 鋁管l2O3夾雜物不易變形,軋制過程中會在夾雜物周圍沿變形方向形成微裂紋、空洞,導致管線鋼管鋼的一系列性能的惡化。特別是那些對于疲勞性能有苛刻要求的鋼種,生產中則不允許采用鈣處理。對于更高質量要求的純凈鋼產品,尋找新的夾雜物變性手段,以減輕和消除鋁脫氧鋼中夾雜物所造成的危害,已經成為管線鋼管鋼鐵產品生產中一個迫切需要解決的問題。煉鋼溫度下鎂不僅與氧和硫具有極好的親和力,而且還具有極強的對夾雜物形態與尺寸的控制能力。對于鋁脫氧鋼,鎂處理在進一步降低鋼中的溶解氧的同時,可以將管線鋼管鋼中的Al2O3夾雜變為高熔點的MgO?A l2O3由于其在鋼水中以固態存在沒有聚合長大的過程,因此,其氧化物夾雜的尺寸可以非常細小,彌散分布于鋼中。研究表明鋼中存在MgO?A l2O3夾雜尺寸可以控制在5μm以內,對管線鋼管鋼的力學性能基本沒有負面影響。同樣,鋼中加鎂在進一步降低硫含量的同時,使鋼中硫化物以細小的MgS或MgS-MnS形式存在減輕因MnS夾雜對鋼性能帶來的影響。國是鋼鐵大國,但優質鋼的數量和品種所占的比例較小,不僅不能滿足我國經濟建設和國防建設的要求,而且資源的浪費相當嚴重,造成了鋼鐵冶煉的成本不斷增加。解決上述問題的根本途徑是采用20世紀70年代出現的新型冶金學科—微合金化技術,即在鋼中加入微量的0.001%-0.1%合金元素,就能對鋼的性能(如高強度、高韌性、良好的可焊性和耐腐蝕性)達到顯著的改善,同時節約貴重的合金元素,以降低成本,這是傳統的鋼鐵生產向現代化生產轉化的重要標志。20世紀90年代后,國和世界主要鋼鐵生產國相繼制定和實施新一代鋼鐵生產研究的發展計劃,超細組織、高潔凈度、高均勻度的微合金化鋼成為鋼鐵材料的主要發展趨勢。目前,微合金化鋼占鋼材總最的比例,世界平均水平約為15%工業化國家達到30%而我國不足5%因此我國急需用微合金化技術改造我國原有的低合金高強鋼體系,并與控軋控冷結合開發急需的微合金化鋼品種和新一代鋼鐵材料。


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