管線鋼及塑料模具鋼中的夾雜物研究.pdf

1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterStudyofInclusioninPipefineSteelandPlasticDieSteelByYuanLiSupervisor：ProfXiurongZuoCondensedMatterPhysicsPhysicalEngineeringCollegeMav2014摘要摘要管線鋼和塑料模具鋼作為特殊且十分重要的鋼種，

2、正是國(guó)內(nèi)鋼鐵行業(yè)努力研發(fā)和生產(chǎn)的重點(diǎn)，同時(shí)這兩種鋼的使用性能又都密切受夾雜物水平的影響。為了更加安全、高效、經(jīng)濟(jì)地輸送油氣，管線鋼正在朝著高鋼級(jí)、抗大變形的方向發(fā)展。管線鋼連鑄坯中不同厚度位置夾雜物的情況會(huì)影響軋制鋼板的性能；鋼管中焊接熱影響區(qū)(乩屹)處的夾雜物水平嚴(yán)重影響鋼管的安全運(yùn)行。模具鋼鋼板內(nèi)部任意截面都有可能成為使用過程中的工作面，為保障其性能的均勻性，需對(duì)其不同位置的夾雜物進(jìn)行研究。本論文對(duì)X80HD抗大變形管線鋼連鑄坯沿厚

3、度方向夾雜物分布進(jìn)行評(píng)級(jí)，分析不同粒徑范圍的夾雜物的統(tǒng)計(jì)分布，并對(duì)主要夾雜物的形貌及成份進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)比研究了X90管線鋼鋼管距焊縫90。管體及HAZ夾雜物控制水平、組織及沖擊韌性，分析夾雜物及組織對(duì)沖擊韌性的影響。對(duì)軋態(tài)的P20模具鋼板材沿厚度方向的非金屬夾雜物進(jìn)行金相評(píng)級(jí)，粒徑及數(shù)量分布統(tǒng)計(jì)，掃描電鏡及能譜分析，并進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理前硬度測(cè)試及電化學(xué)測(cè)試，分析夾雜物對(duì)鋼的硬度、腐蝕性能的影響。研究結(jié)果如下：X80HD連鑄坯中，距內(nèi)弧2／4處

4、D類夾雜物為細(xì)系25級(jí)，其余夾雜物級(jí)別均未超過2。小于89m的夾雜物占到了夾雜物總量的9536％。夾雜物總量由內(nèi)弧到外弧逐漸減少，單位面積內(nèi)相當(dāng)于當(dāng)量粒徑夾雜物個(gè)數(shù)，值也隨內(nèi)弧到外弧的距離變小，在距內(nèi)弧1／4處達(dá)最大，主要是由于連鑄時(shí)在“夾雜物易捕捉區(qū)”聚集所致。以MnS為主的小顆粒夾雜物與基體結(jié)合好：中型CaOMgO夾雜容易碎裂；大型CaOMgOA1203Si02球狀復(fù)相夾雜物會(huì)對(duì)鋼產(chǎn)生不良影響；CaOA1203“CaS夾雜和A120

5、3CaOMgO夾雜不會(huì)對(duì)基體產(chǎn)生不良影響。X90鋼管中，各類夾雜物級(jí)別均控制在2級(jí)以下。HAZ局部出現(xiàn)超尺寸D類夾雜，會(huì)對(duì)鋼的韌性產(chǎn)生很不利的影響；CaOA1203Si02雜較硬，與基體結(jié)合處易開裂。CaOSi02夾雜較脆，易自身開裂；CaOA1203夾雜尺寸很大，容易被軋裂，超尺寸D類夾雜就是此類夾雜。距焊縫90。管體未出現(xiàn)超尺寸D類夾雜物；夾雜物與貝氏體結(jié)合處受力影響區(qū)較大。HAZ沖擊韌性明顯比距焊縫90。管體低很多，是因?yàn)榇颂幈旧?/p>