控轧控冷结合管线钢管一系列性能的恶化

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  • 所属:管线管知识
  • 时间:2019-06-10 22:48:33
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控轧控冷结合管线钢管一系列性能的恶化

国钢铁产业正处于历史上最高峰时期。预计我国年钢产量将达到18亿吨,未来几年内。包芯线市场将达到50亿元以上。根据国际钢铁协会统计,2011年世界各国的钢产总量达到16亿吨,增幅15%而中国以7亿吨的产量蝉联世界第一,另外,随着科学技术的不断进步,各种工程结构设计日益趋向高参数、轻量化及大型化,对钢铁材料性能的要求强度更高、韧性更优良,包芯线喂线处理技术对此起着不可缺少非常重要的作用。获得更高纯净度、更高均匀性的产品是目前钢铁生产和研究的热点,也是冶金技术的发展方向。就目前的生产技术条件,管线钢管钢中杂质元素含量的控制已经达到较高水平(管线钢管钢中杂质总量:S+P+N+H+T?O≤10010-6而随着钢水中杂质元素含量的进一步降低,钢中夹杂物对钢铁产品产生的不良影响作用就更加明显,因此,根据产品的不同质量要求来控制和改善钢中夹杂物的性状就显得尤为重要。最为典型、应用最为广泛的夹杂物变性处理技术是铝脱氧钢的钙处理。管线钢管钙处理可以将钢中Al2O3夹杂转变成低熔点的复合氧化物,有利于其聚合长大从钢水中排除,不仅可以防止水口冻结,而且可以减少钢中氧化物夹杂的数量;

330.jpg同时,滞留在钢中的夹杂物其形状几乎为圆形并无规则地分布于钢中,可以减轻对钢性能的危害。但是钙处理存在问题是虽然钢中氧化物夹杂的数量可以大幅度减少,管线钢管但残留下来的夹杂物往往尺寸比较大,由于CaO?A 铝管l2O3夹杂物不易变形,轧制过程中会在夹杂物周围沿变形方向形成微裂纹、空洞,导致管线钢管钢的一系列性能的恶化。特别是那些对于疲劳性能有苛刻要求的钢种,生产中则不允许采用钙处理。对于更高质量要求的纯净钢产品,寻找新的夹杂物变性手段,以减轻和消除铝脱氧钢中夹杂物所造成的危害,已经成为管线钢管钢铁产品生产中一个迫切需要解决的问题。炼钢温度下镁不仅与氧和硫具有极好的亲和力,而且还具有极强的对夹杂物形态与尺寸的控制能力。对于铝脱氧钢,镁处理在进一步降低钢中的溶解氧的同时,可以将管线钢管钢中的Al2O3夹杂变为高熔点的MgO?A l2O3由于其在钢水中以固态存在没有聚合长大的过程,因此,其氧化物夹杂的尺寸可以非常细小,弥散分布于钢中。研究表明钢中存在MgO?A l2O3夹杂尺寸可以控制在5μm以内,对管线钢管钢的力学性能基本没有负面影响。同样,钢中加镁在进一步降低硫含量的同时,使钢中硫化物以细小的MgS或MgS-MnS形式存在减轻因MnS夹杂对钢性能带来的影响。国是钢铁大国,但优质钢的数量和品种所占的比例较小,不仅不能满足我国经济建设和国防建设的要求,而且资源的浪费相当严重,造成了钢铁冶炼的成本不断增加。解决上述问题的根本途径是采用20世纪70年代出现的新型冶金学科—微合金化技术,即在钢中加入微量的0.001%-0.1%合金元素,就能对钢的性能(如高强度、高韧性、良好的可焊性和耐腐蚀性)达到显著的改善,同时节约贵重的合金元素,以降低成本,这是传统的钢铁生产向现代化生产转化的重要标志。20世纪90年代后,国和世界主要钢铁生产国相继制定和实施新一代钢铁生产研究的发展计划,超细组织、高洁净度、高均匀度的微合金化钢成为钢铁材料的主要发展趋势。目前,微合金化钢占钢材总最的比例,世界平均水平约为15%工业化国家达到30%而我国不足5%因此我国急需用微合金化技术改造我国原有的低合金高强钢体系,并与控轧控冷结合开发急需的微合金化钢品种和新一代钢铁材料。


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