分析高韌性管線鋼的控制軋制工藝

王凡

【摘? 要】管線鋼在目前的工程建設實踐中有著重要的應用，其性能對工程質量的提升有重要的作用，所以強調管線鋼的質量控制具有必要性。從目前的管線鋼具體生產來看，其質量控制與管線鋼生產工藝細節控制和軋制控制有顯著的關系，所以在管線鋼質量化生產強調中，必須要對管線鋼的控制軋制工藝利用做分析與討論。文章分析研究高韌性管線鋼的控制軋制工藝，旨在為高韌性管線鋼的具體生產提供理論指導和參考，從而實現其生產質量的整體性提升。

【關鍵詞】高韌性;管線鋼;控制軋制工藝

管線鋼在工程建設中的利用廣泛，作用巨大，對工程的質量有重要的影響，所以重視管線鋼的生產控制十分的必要。從現階段的具體分析來看，隨著工程建設質量要求標準的提升，在管線鋼選擇的時候，使用單位也提出了更高的要求，這使得管線鋼的生產標準要求提升。為了滿足實際需要，積極的生產高韌性管線鋼成為了相關企業需要重視的工作，而如何提高管線鋼的韌性，是企業重點討論的問題。基于生產過程研究分析發現軋制工藝對管線鋼韌性控制有顯著影響，所以處于韌性提升考慮，對管線鋼的軋制工藝控制做具體的分析現實意義顯著。

一、管線鋼的韌性控制

管線鋼的韌性對其的具體利用有重要的影響，所以愛生產實踐中需要對其韌性做控制。從目前的分析來看，為了對管線鋼的韌性做全面的評價，制定了比較完備的韌性考核體系，其中包含的具體考核指標有焊縫的缺口沖擊韌性、管體的缺口沖擊韌性和落錘撕裂抗性。在具體的韌性測試中，不同的指標測試需要利用不同的方法，其中焊縫和管體的缺口沖擊韌性測試利用的是CVN沖擊實驗，管體的落錘撕裂性能采用的是DWT實驗。

就目前的研究資料來看，管線鋼的韌性是否良好，首先要看其化學成分配比是否合理，一般來講，要控制管線鋼的韌性，需要盡可能的降低硫、氧、氫和含量，同時還要將氮的含量控制在一定范圍內。其次需要對管線鋼生產中的控制軋制和冷卻工藝利用做控制，因為管線鋼的力學特性與這兩方面有顯著的聯系。基于此，在生產過程中，對生產參數，比如均熱溫度、開扎溫度以及冷卻溫度等進行有效的控制非常必要。

二、實驗工藝

為了分析研究高韌性管線鋼的控制軋制工藝有效性，需要對工藝參數等方面加強研究，所以對目前實踐中的控制軋制工藝進行具體的實驗分析，旨在確定實驗工藝是否具有可利用性。

首先是加熱工藝的選擇與應用。在此次的研究分析中選用的高強度管線鋼合金元素含量比較多。針對含有鈮、鈦的微合金鋼，在加熱的時候選用低加熱溫度，這樣，板坯的奧氏體晶粒會比較的細小，也會更加的均勻。在變相后，細小均勻的晶粒對管線鋼的韌性提升更具效果。此外，利用此種加熱方式可以有效的降低固溶鈮的含量，固溶鈮對管線鋼相變和碳化鈮形成的影響會顯著減弱，所以強度下降會更加的明顯。在實驗過程中，加熱方式選用楞冷加熱。在再次加熱時，加熱的時間要維持在150min左右，至于溫度，需要控制在1170℃——1200℃之間。

其次是變形制度的選擇和利用。在管線鋼生產中，主要利用控制軋制工藝實現對鋼坯兩個階段的軋制。具體的軋制階段分為軋機粗軋和軋機精扎。就粗軋的具體實施來看，其主要在高溫區域內進行，所以大部分的變形是在奧氏體再結晶的溫度范圍內完成的，在軋制的過程中，軋制的主體是再結晶，其在變形量中的占比為60%，再結晶的粗軋過程中，終止溫度需要控制在980±20℃。在粗軋結束之后進行的是精扎，精扎主要的目的是獲得強烈形變拉長的奧氏體晶粒。從形勢分析來看，在內部應變和高位錯密度表現強烈的情況下均勻鐵素體形核的形成效果會更好，所以強烈的內部應變和高位錯密度可以為鐵素體和珠光體組織創造條件。簡言之，合理的選擇和利用變形制度，這對于管線鋼的質量生產和韌性提升有十分積極的作用。

最后是冷卻制度的選擇與利用。從實踐分析來看，冷卻制度對管線鋼的韌性也有重要的影響，所以對冷卻制度的具體選擇和利用作分析現實意義顯著。從生產實踐來看，加速冷卻的具體參數會對微合金化鋼的組織結構和析出物分析造成影響，所以控制加速冷卻的具體參數十分必要。目前實踐表明需要控制的冷卻參數主要有：冷卻開始溫度、冷卻速度和冷卻終止溫度。在具體的冷卻過程中，待鋼出精軋機組后，需要以密集的方式進行水冷，前段需啊喲加速冷卻，至于后段，需要控制卷取溫度，從事需要對冷卻速度進行控制，一般需要維持在10——15℃/s。在實踐中，卷取溫度一般為600±15℃。

三、結果分析

對具體的工藝利用結果進行分析比較，這對于工藝的具體效果肯定有重要的意義。從實驗工藝的利用來看，其主要結果表現在三個方面：1）在高韌性管線鋼的控制軋制實踐中，將加熱的溫度控制在1185±15℃的范圍內，將終扎的溫度控制在820±17℃的范圍內，將卷取的溫度控制在600±15℃的范圍內，最終生產的管線鋼，其韌性能夠達到高韌性的具體參數要求。所以在高韌性管線鋼生產中，參數需要以研究分析結果為基準。2）對高韌性管線鋼的具體生產做分析與研究發現，其在未再結晶區控制軋制、加速冷卻、卷取的過程中，其在冷卻中表現出了比較明顯的差異，主要是表面和中部的冷卻速度完全不同，這種情況對管線鋼的各部位韌性差異造成的影響。3）對采用實驗工藝的生產的管線鋼進行具體的測試，發現各項韌性測試均能夠達到高韌性管線鋼的具體要求，所以說工藝控制效果比較突出。

結束語

綜上所述，管線鋼的韌性高低與其自身的應用實際效果有顯著的關系，所以在管線鋼應用要求提升的大環境下，積極的討論管線鋼韌性提升的具體方法有突出的現實意義。文章對管線鋼的具體韌性檢測指標進行了分析，并利用實驗的方式對高韌性管線鋼的具體控制軋制工藝進行了分析，討論了控制軋制工藝利用的可行性，這對于具體的高韌性管線鋼生產有十分突出的指導意義。

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（作者單位：南京鋼鐵股份有限公司）