高強(qiáng)度耐腐蝕X70管線鋼的研究.pdf

1、隨著石油和天然氣管道的發(fā)展，對(duì)管線鋼提出了越來(lái)越嚴(yán)苛的要求，我國(guó)油氣開采與儲(chǔ)運(yùn)尚處于起步階段，迫切需要開發(fā)耐腐蝕石油天然氣輸送用管線鋼。本文針對(duì)抗H2S X70管線鋼開展工藝和組織性能的研究。通過(guò)熱模擬實(shí)驗(yàn)，研究了奧氏體連續(xù)冷卻相變行為。在此基礎(chǔ)之上，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了軋制實(shí)驗(yàn)，對(duì)軋后的鋼板進(jìn)行力學(xué)性能檢測(cè)和顯微組織分析，同時(shí)對(duì)管線鋼抗HIC和SCC性能進(jìn)行研究。論文主要工作和研究結(jié)果如下:
　　(1)利用全自動(dòng)相變儀和金相觀察測(cè)定未

2、變形條件下實(shí)驗(yàn)鋼的奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線，給出了冷卻速度對(duì)實(shí)驗(yàn)鋼組織的影響規(guī)律。研究表明:管線鋼在靜態(tài)連續(xù)冷卻條件下，當(dāng)冷卻速度低于5℃/s時(shí)，顯微組織均為粒狀貝氏體、少量多邊形鐵素體;冷卻速度為10～25℃/s時(shí)能夠獲得以針狀鐵素體為主的金相組織。冷卻速度大于25℃/s時(shí)，均可得到板條狀貝氏體組織。
　　(2)利用熱模擬機(jī)進(jìn)行工藝模擬實(shí)驗(yàn)，觀察試樣的顯微組織，確定工藝方案。結(jié)果表明:隨著冷卻速度的增大，顯微組織逐漸由多邊形鐵素體

3、、珠光體和少量貝氏體（冷卻速率0.1℃/s）過(guò)渡到針狀鐵素體、粒狀貝氏體和少量多邊形鐵素體(冷卻速率10℃/s)，最后為針狀鐵素體、粒狀貝氏體和板條貝氏體（冷卻速率大于20℃/s）。當(dāng)冷卻速度為20℃/s～30℃/s時(shí)獲得的組織細(xì)小、均勻，針狀鐵素體體積分?jǐn)?shù)較大。
　　(3)實(shí)驗(yàn)室軋制試驗(yàn)研究表明:熱軋工藝參數(shù)應(yīng)控制為:加熱溫度1200℃，兩階段軋制，終軋溫度在790℃～830℃，終冷溫度在520℃～550℃，冷卻速率20～25℃

4、/s，可獲得良好的綜合力學(xué)性能X70管線鋼。顯微組織主要為針狀鐵素體和粒狀貝氏體。
　　(4)研究了HIC和SCC的形成機(jī)理和影響因素，探討了各元素對(duì)管線鋼的力學(xué)性能和耐酸性腐蝕性能影響，在此基礎(chǔ)上按照NACE Standard TM0284-2003以及NACEStandard TM0177-2005標(biāo)準(zhǔn)的要求，對(duì)抗H2S X70管線鋼進(jìn)行抗HIC和SCC實(shí)驗(yàn)?？笻IC實(shí)驗(yàn)結(jié)果:試樣在飽和H2S溶液（A溶液）中浸泡腐蝕96小時(shí)后