分析高韌性管線鋼的控制軋制工藝

王凡

【摘? 要】管線鋼在目前的工程建設(shè)實(shí)踐中有著重要的應(yīng)用，其性能對(duì)工程質(zhì)量的提升有重要的作用，所以強(qiáng)調(diào)管線鋼的質(zhì)量控制具有必要性。從目前的管線鋼具體生產(chǎn)來(lái)看，其質(zhì)量控制與管線鋼生產(chǎn)工藝細(xì)節(jié)控制和軋制控制有顯著的關(guān)系，所以在管線鋼質(zhì)量化生產(chǎn)強(qiáng)調(diào)中，必須要對(duì)管線鋼的控制軋制工藝?yán)米龇治雠c討論。文章分析研究高韌性管線鋼的控制軋制工藝，旨在為高韌性管線鋼的具體生產(chǎn)提供理論指導(dǎo)和參考，從而實(shí)現(xiàn)其生產(chǎn)質(zhì)量的整體性提升。

【關(guān)鍵詞】高韌性;管線鋼;控制軋制工藝

管線鋼在工程建設(shè)中的利用廣泛，作用巨大，對(duì)工程的質(zhì)量有重要的影響，所以重視管線鋼的生產(chǎn)控制十分的必要。從現(xiàn)階段的具體分析來(lái)看，隨著工程建設(shè)質(zhì)量要求標(biāo)準(zhǔn)的提升，在管線鋼選擇的時(shí)候，使用單位也提出了更高的要求，這使得管線鋼的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)要求提升。為了滿足實(shí)際需要，積極的生產(chǎn)高韌性管線鋼成為了相關(guān)企業(yè)需要重視的工作，而如何提高管線鋼的韌性，是企業(yè)重點(diǎn)討論的問(wèn)題?；谏a(chǎn)過(guò)程研究分析發(fā)現(xiàn)軋制工藝對(duì)管線鋼韌性控制有顯著影響，所以處于韌性提升考慮，對(duì)管線鋼的軋制工藝控制做具體的分析現(xiàn)實(shí)意義顯著。

一、管線鋼的韌性控制

管線鋼的韌性對(duì)其的具體利用有重要的影響，所以愛(ài)生產(chǎn)實(shí)踐中需要對(duì)其韌性做控制。從目前的分析來(lái)看，為了對(duì)管線鋼的韌性做全面的評(píng)價(jià)，制定了比較完備的韌性考核體系，其中包含的具體考核指標(biāo)有焊縫的缺口沖擊韌性、管體的缺口沖擊韌性和落錘撕裂抗性。在具體的韌性測(cè)試中，不同的指標(biāo)測(cè)試需要利用不同的方法，其中焊縫和管體的缺口沖擊韌性測(cè)試?yán)玫氖荂VN沖擊實(shí)驗(yàn)，管體的落錘撕裂性能采用的是DWT實(shí)驗(yàn)。

就目前的研究資料來(lái)看，管線鋼的韌性是否良好，首先要看其化學(xué)成分配比是否合理，一般來(lái)講，要控制管線鋼的韌性，需要盡可能的降低硫、氧、氫和含量，同時(shí)還要將氮的含量控制在一定范圍內(nèi)。其次需要對(duì)管線鋼生產(chǎn)中的控制軋制和冷卻工藝?yán)米隹刂?，因?yàn)楣芫€鋼的力學(xué)特性與這兩方面有顯著的聯(lián)系?；诖?，在生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)生產(chǎn)參數(shù)，比如均熱溫度、開(kāi)扎溫度以及冷卻溫度等進(jìn)行有效的控制非常必要。

二、實(shí)驗(yàn)工藝

為了分析研究高韌性管線鋼的控制軋制工藝有效性，需要對(duì)工藝參數(shù)等方面加強(qiáng)研究，所以對(duì)目前實(shí)踐中的控制軋制工藝進(jìn)行具體的實(shí)驗(yàn)分析，旨在確定實(shí)驗(yàn)工藝是否具有可利用性。

首先是加熱工藝的選擇與應(yīng)用。在此次的研究分析中選用的高強(qiáng)度管線鋼合金元素含量比較多。針對(duì)含有鈮、鈦的微合金鋼，在加熱的時(shí)候選用低加熱溫度，這樣，板坯的奧氏體晶粒會(huì)比較的細(xì)小，也會(huì)更加的均勻。在變相后，細(xì)小均勻的晶粒對(duì)管線鋼的韌性提升更具效果。此外，利用此種加熱方式可以有效的降低固溶鈮的含量，固溶鈮對(duì)管線鋼相變和碳化鈮形成的影響會(huì)顯著減弱，所以強(qiáng)度下降會(huì)更加的明顯。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，加熱方式選用楞冷加熱。在再次加熱時(shí)，加熱的時(shí)間要維持在150min左右，至于溫度，需要控制在1170℃——1200℃之間。

其次是變形制度的選擇和利用。在管線鋼生產(chǎn)中，主要利用控制軋制工藝實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼坯兩個(gè)階段的軋制。具體的軋制階段分為軋機(jī)粗軋和軋機(jī)精扎。就粗軋的具體實(shí)施來(lái)看，其主要在高溫區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，所以大部分的變形是在奧氏體再結(jié)晶的溫度范圍內(nèi)完成的，在軋制的過(guò)程中，軋制的主體是再結(jié)晶，其在變形量中的占比為60%，再結(jié)晶的粗軋過(guò)程中，終止溫度需要控制在980±20℃。在粗軋結(jié)束之后進(jìn)行的是精扎，精扎主要的目的是獲得強(qiáng)烈形變拉長(zhǎng)的奧氏體晶粒。從形勢(shì)分析來(lái)看，在內(nèi)部應(yīng)變和高位錯(cuò)密度表現(xiàn)強(qiáng)烈的情況下均勻鐵素體形核的形成效果會(huì)更好，所以強(qiáng)烈的內(nèi)部應(yīng)變和高位錯(cuò)密度可以為鐵素體和珠光體組織創(chuàng)造條件。簡(jiǎn)言之，合理的選擇和利用變形制度，這對(duì)于管線鋼的質(zhì)量生產(chǎn)和韌性提升有十分積極的作用。

最后是冷卻制度的選擇與利用。從實(shí)踐分析來(lái)看，冷卻制度對(duì)管線鋼的韌性也有重要的影響，所以對(duì)冷卻制度的具體選擇和利用作分析現(xiàn)實(shí)意義顯著。從生產(chǎn)實(shí)踐來(lái)看，加速冷卻的具體參數(shù)會(huì)對(duì)微合金化鋼的組織結(jié)構(gòu)和析出物分析造成影響，所以控制加速冷卻的具體參數(shù)十分必要。目前實(shí)踐表明需要控制的冷卻參數(shù)主要有：冷卻開(kāi)始溫度、冷卻速度和冷卻終止溫度。在具體的冷卻過(guò)程中，待鋼出精軋機(jī)組后，需要以密集的方式進(jìn)行水冷，前段需啊喲加速冷卻，至于后段，需要控制卷取溫度，從事需要對(duì)冷卻速度進(jìn)行控制，一般需要維持在10——15℃/s。在實(shí)踐中，卷取溫度一般為600±15℃。

三、結(jié)果分析

對(duì)具體的工藝?yán)媒Y(jié)果進(jìn)行分析比較，這對(duì)于工藝的具體效果肯定有重要的意義。從實(shí)驗(yàn)工藝的利用來(lái)看，其主要結(jié)果表現(xiàn)在三個(gè)方面：1）在高韌性管線鋼的控制軋制實(shí)踐中，將加熱的溫度控制在1185±15℃的范圍內(nèi)，將終扎的溫度控制在820±17℃的范圍內(nèi)，將卷取的溫度控制在600±15℃的范圍內(nèi)，最終生產(chǎn)的管線鋼，其韌性能夠達(dá)到高韌性的具體參數(shù)要求。所以在高韌性管線鋼生產(chǎn)中，參數(shù)需要以研究分析結(jié)果為基準(zhǔn)。2）對(duì)高韌性管線鋼的具體生產(chǎn)做分析與研究發(fā)現(xiàn)，其在未再結(jié)晶區(qū)控制軋制、加速冷卻、卷取的過(guò)程中，其在冷卻中表現(xiàn)出了比較明顯的差異，主要是表面和中部的冷卻速度完全不同，這種情況對(duì)管線鋼的各部位韌性差異造成的影響。3）對(duì)采用實(shí)驗(yàn)工藝的生產(chǎn)的管線鋼進(jìn)行具體的測(cè)試，發(fā)現(xiàn)各項(xiàng)韌性測(cè)試均能夠達(dá)到高韌性管線鋼的具體要求，所以說(shuō)工藝控制效果比較突出。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，管線鋼的韌性高低與其自身的應(yīng)用實(shí)際效果有顯著的關(guān)系，所以在管線鋼應(yīng)用要求提升的大環(huán)境下，積極的討論管線鋼韌性提升的具體方法有突出的現(xiàn)實(shí)意義。文章對(duì)管線鋼的具體韌性檢測(cè)指標(biāo)進(jìn)行了分析，并利用實(shí)驗(yàn)的方式對(duì)高韌性管線鋼的具體控制軋制工藝進(jìn)行了分析，討論了控制軋制工藝?yán)玫目尚行?，這對(duì)于具體的高韌性管線鋼生產(chǎn)有十分突出的指導(dǎo)意義。

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（作者單位：南京鋼鐵股份有限公司）