分析高韧性管线钢的控制轧制工艺

王凡

【摘  要】管线钢在目前的工程建设实践中有着重要的应用，其性能对工程质量的提升有重要的作用，所以强调管线钢的质量控制具有必要性。从目前的管线钢具体生产来看，其质量控制与管线钢生产工艺细节控制和轧制控制有显著的关系，所以在管线钢质量化生产强调中，必须要对管线钢的控制轧制工艺利用做分析与讨论。文章分析研究高韧性管线钢的控制轧制工艺，旨在为高韧性管线钢的具体生产提供理论指导和参考，从而实现其生产质量的整体性提升。

【关键词】高韧性;管线钢;控制轧制工艺

管线钢在工程建设中的利用广泛，作用巨大，对工程的质量有重要的影响，所以重视管线钢的生产控制十分的必要。从现阶段的具体分析来看，随着工程建设质量要求标准的提升，在管线钢选择的时候，使用单位也提出了更高的要求，这使得管线钢的生产标准要求提升。为了满足实际需要，积极的生产高韧性管线钢成为了相关企业需要重视的工作，而如何提高管线钢的韧性，是企业重点讨论的问题。基于生产过程研究分析发现轧制工艺对管线钢韧性控制有显著影响，所以处于韧性提升考虑，对管线钢的轧制工艺控制做具体的分析现实意义显著。

一、管线钢的韧性控制

管线钢的韧性对其的具体利用有重要的影响，所以爱生产实践中需要对其韧性做控制。从目前的分析来看，为了对管线钢的韧性做全面的评价，制定了比较完备的韧性考核体系，其中包含的具体考核指标有焊缝的缺口冲击韧性、管体的缺口冲击韧性和落锤撕裂抗性。在具体的韧性测试中，不同的指标测试需要利用不同的方法，其中焊缝和管体的缺口冲击韧性测试利用的是CVN冲击实验，管体的落锤撕裂性能采用的是DWT实验。

就目前的研究资料来看，管线钢的韧性是否良好，首先要看其化学成分配比是否合理，一般来讲，要控制管线钢的韧性，需要尽可能的降低硫、氧、氢和含量，同时还要将氮的含量控制在一定范围内。其次需要对管线钢生产中的控制轧制和冷却工艺利用做控制，因为管线钢的力学特性与这两方面有显著的联系。基于此，在生产过程中，对生产参数，比如均热温度、开扎温度以及冷却温度等进行有效的控制非常必要。

二、实验工艺

为了分析研究高韧性管线钢的控制轧制工艺有效性，需要对工艺参数等方面加强研究，所以对目前实践中的控制轧制工艺进行具体的实验分析，旨在确定实验工艺是否具有可利用性。

首先是加热工艺的选择与应用。在此次的研究分析中选用的高强度管线钢合金元素含量比较多。针对含有铌、钛的微合金钢，在加热的时候选用低加热温度，这样，板坯的奥氏体晶粒会比较的细小，也会更加的均匀。在变相后，细小均匀的晶粒对管线钢的韧性提升更具效果。此外，利用此种加热方式可以有效的降低固溶铌的含量，固溶铌对管线钢相变和碳化铌形成的影响会显著减弱，所以强度下降会更加的明显。在实验过程中，加热方式选用楞冷加热。在再次加热时，加热的时间要维持在150min左右，至于温度，需要控制在1170℃——1200℃之间。

其次是变形制度的选择和利用。在管线钢生产中，主要利用控制轧制工艺实现对钢坯两个阶段的轧制。具体的轧制阶段分为轧机粗轧和轧机精扎。就粗轧的具体实施来看，其主要在高温区域内进行，所以大部分的变形是在奥氏体再结晶的温度范围内完成的，在轧制的过程中，轧制的主体是再结晶，其在变形量中的占比为60%，再结晶的粗轧过程中，终止温度需要控制在980±20℃。在粗轧结束之后进行的是精扎，精扎主要的目的是获得强烈形变拉长的奥氏体晶粒。从形势分析来看，在内部应变和高位错密度表现强烈的情况下均匀铁素体形核的形成效果會更好，所以强烈的内部应变和高位错密度可以为铁素体和珠光体组织创造条件。简言之，合理的选择和利用变形制度，这对于管线钢的质量生产和韧性提升有十分积极的作用。

最后是冷却制度的选择与利用。从实践分析来看，冷却制度对管线钢的韧性也有重要的影响，所以对冷却制度的具体选择和利用作分析现实意义显著。从生产实践来看，加速冷却的具体参数会对微合金化钢的组织结构和析出物分析造成影响，所以控制加速冷却的具体参数十分必要。目前实践表明需要控制的冷却参数主要有：冷却开始温度、冷却速度和冷却终止温度。在具体的冷却过程中，待钢出精轧机组后，需要以密集的方式进行水冷，前段需啊哟加速冷却，至于后段，需要控制卷取温度，从事需要对冷却速度进行控制，一般需要维持在10——15℃/s。在实践中，卷取温度一般为600±15℃。

三、结果分析

对具体的工艺利用结果进行分析比较，这对于工艺的具体效果肯定有重要的意义。从实验工艺的利用来看，其主要结果表现在三个方面：1）在高韧性管线钢的控制轧制实践中，将加热的温度控制在1185±15℃的范围内，将终扎的温度控制在820±17℃的范围内，将卷取的温度控制在600±15℃的范围内，最终生产的管线钢，其韧性能够达到高韧性的具体参数要求。所以在高韧性管线钢生产中，参数需要以研究分析结果为基准。2）对高韧性管线钢的具体生产做分析与研究发现，其在未再结晶区控制轧制、加速冷却、卷取的过程中，其在冷却中表现出了比较明显的差异，主要是表面和中部的冷却速度完全不同，这种情况对管线钢的各部位韧性差异造成的影响。3）对采用实验工艺的生产的管线钢进行具体的测试，发现各项韧性测试均能够达到高韧性管线钢的具体要求，所以说工艺控制效果比较突出。

结束语

综上所述，管线钢的韧性高低与其自身的应用实际效果有显著的关系，所以在管线钢应用要求提升的大环境下，积极的讨论管线钢韧性提升的具体方法有突出的现实意义。文章对管线钢的具体韧性检测指标进行了分析，并利用实验的方式对高韧性管线钢的具体控制轧制工艺进行了分析，讨论了控制轧制工艺利用的可行性，这对于具体的高韧性管线钢生产有十分突出的指导意义。

参考文献：

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[3]焊接与轧制过程对高强度低合金钢显微结构与力学性能的影响[D].哈尔滨工程大学，2018.

（作者单位：南京钢铁股份有限公司）