为了满足管线钢发展的迫切需要,炼钢、轧钢、制管等技术的发展使各种苛刻环境(如酸性环境、深海、极地)下高钢级管线钢的应用成为可能。就炼钢来说,墨西哥的技术通过电弧炉(EAF)、真空脱气(VD)、钢包处理(LV)、连铸工艺(CC)的配合实现了纯净钢的生产。在管线钢生产过程中,对微合金元素的控制已经达到ppm级别。钢中的磷、硫含量的降低减少了HIC敏感性、偏析带的硬化倾向。通过钙处理也使钢中的夹杂物得到控制,轻压下技术也被应用,以减少板坯的中心线偏析。就轧钢技术而言,控轧控冷工艺实现了比常规轧制的更高的强度、更好的韧性,以及焊接性能的匹配。钢材性能的改善基于不同的强化机理,最重要的是通过加入少量的微合金元素及控轧工艺后实现的晶粒细化,它同时使韧性提高。另外,为了使管线钢满足现代油气工业管道的要求,即达到一定的屈服强度和较高的韧性,管线钢的成分必须重新设计,以便在之后的热机械控制轧制过程中通过对再结晶、相变过程、相变温度、冷却速率、终冷温度的控制得到所需要的组织。
(1)在控轧控冷的状态下,使用本文设计的化学成分,可以得到等同于APIX80的性能。
(2)板坯经过轧制后,通过不同冷却介质可得到不同微观组织:淬火后得到马氏体;高压氮气冷却得到铁素体+少量贝氏体;加速冷却得到铁素体+贝氏体双相组织;空冷得到铁素体。
(3)性能合格的钢板,其微观组织为铁素体+贝氏体,平均晶粒大小为12p~m。