X70级管线钢热变形行为及控轧控冷工艺研究

论文摘要

当前,随着国民经济的高速发展,对石油、天然气的需求急剧增加,对管线钢的需求也相应地急剧增加。在激烈的市场竞争下,世界上各油气公司普遍接受采用更高强度级别管线钢,以便可以采用高压输送油气而降低成本。因此,近年来高压输送和厚壁、高强度的管线已经成为管线建设的一个新的发展趋势。在管线建设的这种新的发展趋势中,针状铁素体管线钢由于具有优良的强韧性能、焊接性能、抗硫化氢开裂性能而具有广阔的应用前景。控制轧制与控制冷却技术在现代钢铁产品生产过程中发挥着重大作用。本文将控制轧制与控制冷却技术应用于微合金管线钢的生产过程中,探讨微合金管线钢热变形过程中组织细化与性能变化的规律,为实际工业生产提供理论基础和工艺依据。主要研究以下内容：1.利用单道次压缩实验,研究X70管线钢热变形过程中的动态回复及动态再结晶等软化行为,得出不同变形温度、变形速率以及变形量下实验钢的真应力-真应变曲线；同时获得不同热模拟变形条件对材料显微组织结构的影响规律。2.利用多道次热模拟方法,以X70管线钢为研究对象,在热模拟机上分别进行不同变形量、变形速率、终轧温度、终冷温度和冷却速度对X70管线钢的奥氏体-铁素体相变行为以及显微组织影响的实验研究。3.基于多道次热模拟实验研究结果,利用某钢厂2150生产线进行实际控制轧制和控制冷却,在热轧中对X70管线钢采用多道次控轧和适当冷却速度控冷的TMCP工艺。探讨控轧控冷条件对X70管线钢显微组织、力学性能的影响规律,从而在不改变现有管线钢化学成分的情况下,仅仅通过优化的TMCP工艺,实现管线钢的柔性化轧制。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 管线钢的研究与发展趋势
• 1.2.1 管线钢的性能要求
• 1.2.2 管线钢的发展趋势
• 1.2.3 管线钢的组织结构
• 1.3 管线钢的轧制
• 1.3.1 控制轧制
• 1.3.2 控制冷却
• 1.4 针状铁素体管线钢
• 1.5 管线钢的强韧化
• 1.6 合金元素的作用
• 1.7 本论文的目的和研究内容
• 第二章 X70管线钢热变形行为的研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验材料及方法
• 2.2.1 实验材料
• 2.2.2 实验设备
• 2.2.3 单道次压缩实验
• 2.2.4 金相组织观察
• 2.3 实验结果及分析
• 2.3.1 变形温度对X70管线钢流变应力和显微组织的影响
• 2.3.2 变形速率对X70管线钢流变应力和显微组织的影响
• 2.3.3 变形量对X70管线钢流变应力和显微组织的影响
• 2.4 本章小结
• 第三章 变形工艺参数对X70管线钢显微组织的影响
• 3.1 引言
• 3.2 实验方案
• 3.3 实验结果及分析
• 3.3.1 变形量对X70相变过程和显微组织的影响
• 3.3.2 变形速率对X70相变过程和显微组织的影响
• 3.3.3 终轧温度对X70相变过程和显微组织的影响
• 3.3.4 终冷温度对X70相变过程和显微组织的影响
• 3.3.5 冷却速度对X70相变过程和显微组织的影响
• 3.4 分析与讨论
• 3.4.1 变形对奥氏体-铁素体相变和组织细化的影响
• 3.4.2 冷却速度对针状铁素体相变过程和组织细化的影响
• 3.5 本章小结
• 第四章 X70轧制过程中的组织与力学性能的研究
• 4.1 实验目的
• 4.2 实验材料
• 4.3 实验设备
• 4.3.1 热轧实验设备
• 4.3.2 拉伸实验设备
• 4.3.3 冲击实验设备
• 4.3.4 热轧工艺
• 4.3.5 力学性能实验
• 4.4 实验结果
• 4.4.1 热轧实测工艺参数
• 4.4.2 轧板的性能结果
• 4.4.3 热轧工艺参数对力学性能和显微组织的影响
• 4.5 针状铁素体的微观结构和强韧性能的分析
• 4.6 冲击韧性实验
• 4.7 本章小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢