管線鋼彎頭管件是指用于保送石油,、自然氣等管道所用的一類具有特殊要求的鋼種,依據(jù)厚度和后續(xù)構(gòu)成等方面的不同,可由熱連軋機(jī)組、爐卷軋機(jī)或中厚板軋機(jī)管件.
    早期的管線鋼不斷采用C,、Mn,、Si型的普通碳素鋼,在冶金上側(cè)重于功能,對化學(xué)成分沒有嚴(yán)厲的規(guī)則.自60年-端,隨著輸油,、氣管道保送壓力和管徑的增大,開端采用低合金高強(qiáng)鋼(HSLA),次要以熱軋及正火形態(tài)供貨.
    管線鋼彎頭管件組織構(gòu)造是決議其運(yùn)用功能和平安退役的依據(jù),目前,依據(jù)顯微組織可將管線鋼分爲(wèi)以下4類:
1,、鐵索體-珠光體管線鋼
鐵素體一珠光體管線鋼是20世紀(jì)60年代以前開發(fā)的管線鋼所具有的根本組織形狀,X52以及低于這種強(qiáng)度級別的管線鋼均屬于鐵素體一珠光體,其根本成分是碳和錳,通常碳含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)爲(wèi)錳含量爲(wèi)%～%,普通采用熱軋或正熾熱處置工藝消費(fèi).當(dāng)要求較高強(qiáng)度時,可取碳含量下限,或在錳系的根底上添加微量鈮和釩.通常以為,鐵素體一珠光體管線鋼具有晶粒尺寸約爲(wèi)7μm的多邊形鐵素體和體積分?jǐn)?shù)約30%的珠光體.罕見鐵素體一珠光體管線鋼有5LB、X42,、X52,、X60、X60和X70.
2,、針狀鐵素體管線鋼
針狀鐵素體管線鋼的研討始于20世紀(jì)60年代末,并于70年代初投入工業(yè)消費(fèi).事先,在錳一鈮系根底E開展起來的低碳．錳一鉬一鈮系微合金管線鋼,經(jīng)過鉬的參加,降低相變溫度以抑制多邊形鐵素體的構(gòu)成,促進(jìn)針狀鐵素體轉(zhuǎn)變,并進(jìn)步碳,、氮化鈮的沉淀強(qiáng)化效果,因此在進(jìn)步鋼強(qiáng)度的同時,降低了韌脆轉(zhuǎn)變溫度.這種鉬合金化技術(shù)已有近40年的消費(fèi)理論.近年來,另一種獲取針狀鐵素體的低溫工藝技術(shù)正在衰亡,它經(jīng)過使用高鈮合金化技術(shù),可在較高的軋制溫度條件下獲取針狀鐵素體.罕見的針狀鐵素體管線鋼有X70、X80.
     管線鋼彎頭管件鋼管分2個等級PSL1和PSL2.
PSL1:A25,、A,、B、X42,、X46,、X52、X56,、X60,、X65、X70,、X80
PSL2:B,、X42、X46,、X52,、X56、X60,、X65,、X70、X80
     現(xiàn)代管線鋼彎頭管件屬于低碳或超低碳的微合金化鋼,是高技術(shù)含量和高附加值的產(chǎn)品,管線鋼生產(chǎn)幾乎應(yīng)用了冶金領(lǐng)域近20多年來的一切工藝技術(shù)新成就.目前管線工程的發(fā)展趨勢是大管徑,、高壓富氣輸送,、高冷和腐蝕的服役環(huán)境、海底管線的厚壁化,因此目前對管線鋼的性能要求主要有以下幾方面:
(1)高強(qiáng)度.管線鋼的強(qiáng)度指標(biāo)主要有抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度.在要求高強(qiáng)度的同時,對管線鋼的屈強(qiáng)比(屈服強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度之比)也提出了要求,一般要求在～的范圍內(nèi).
(2)高沖擊韌性.管線鋼要求材料應(yīng)具有足夠高的沖擊韌性(起裂、止裂韌性).對于母材,當(dāng)材料的韌性值滿足止裂要求時,其韌性一般也能滿足防止起裂的要求.
(3)低的韌脆轉(zhuǎn)變溫度.嚴(yán)酷的地域,、氣候條件要求管線鋼應(yīng)具有足夠低的韌脆轉(zhuǎn)變溫度.D州的剪切面積已經(jīng)成為防止管道脆性破壞的主要控制指標(biāo).一般規(guī)范要求在運(yùn)行溫度F試樣斷口剪切面積不小于85%.
(4)優(yōu)良的抗氫致開裂(HIC)和抗硫化物應(yīng)力腐蝕開裂(SSCC)性能.
(5)良好的焊接性能.鋼材良好的焊接性對保證管道的整體性和野外焊接質(zhì)量至關(guān)重要.
     近代管線鋼的發(fā)展顯著的特征之一就是不斷降低鋼中的碳含量,隨著碳含量的降低,鋼的焊接性得到明顯的改善.添加微量鈦,可抑制焊接影響區(qū)韌性的下降,達(dá)到改善焊接性能的目的.這其中的難點(diǎn)和重點(diǎn)是高韌性.隨著石油,、天然氣輸送的不斷發(fā)展,對石油管線鋼性能的要求不斷提高,尤其是對韌性要求的提高.這些性能的提高就要求把鋼材中雜質(zhì)元素C、S,、P,、O、N,、H含量降到很低的水平.高強(qiáng)度,、高韌性是通過控冷技術(shù)得到貝氏體鐵素體組織來保證的,同時應(yīng)降低鋼中碳的含量和盡可能去除鋼中的非金屬夾雜物,提高鋼的純凈度.其中要求碳含量不高于%、硫含量低于%,、磷含量低于%,、氧含量不高于%;輸送酸性介質(zhì)時管線鋼要抗氫脆,要求氫含量低于對于鋼中的夾雜物,大直徑要小于100μm,并要求控制氧化物形狀,消除條形硫化物夾雜的影響.
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