管线钢的组织类型

时间：2020-01-05

1、铁索体-珠光体管线钢

铁素体一珠光体管线钢是20世纪60年代以前开发的管线钢所具有的基本组织形态，X52以及低于这种强度级别的管线钢均属于铁素体一珠光体，其基本成分是碳和锰，通常碳含量（质量分数，下同）为0.10%一0.20%，锰含量为1.30%～1.70%，一般采用热轧或正火热处理工艺生产。当要求较高强度时，可取碳含量上限，或在锰系的基础上添加微量铌和钒。通常认为，铁素体一珠光体管线钢具有晶粒尺寸约为7μm的多边形铁素体和体积分数约30%的珠光体。常见的铁素体一珠光体管线钢有5LB、X42、X52、X60、X60和X70。

2、针状铁素体管线钢

针状铁素体管线钢的研究始于20世纪60年代末，并于70年代初投入工业生产。当时，在锰一铌系基础E发展起来的低碳．锰一钼一铌系微合金管线钢，通过钼的加入，降低相变温度以抑制多边形铁素体的形成，促进针状铁素体转变，并提高碳、氮化铌的沉淀强化效果，因而在提高钢强度的同时，降低了韧脆转变温度。这种钼合金化技术已有近40年的生产实践。近年来，另一种获取针状铁素体的高温工艺技术正在兴起，它通过应用高铌合金化技术，可在较高的轧制温度条件下获取针状铁素体。常见的针状铁素体管线钢有X70、X80。

3、贝氏体一马氏体管线钢

随着高压、大流量天然气管线钢的发展和对降低管线建没成本的追求，针状铁素体组织已不能满足要求。20世纪后期，一种高强度管线钢应运而生。其典型钢种为X100和X120。1988年日本SMI公司报道了，X100的研究成果。经历了，多年的研究和开发，X100钢管于2002年**投入工程试验段的敷设。美国ExxonMobil公司于1993年着手X120管线钢的研究，并于1996年与日本SMI公司和NSC公司合作，共同推进X120的研究进程，2004年X120钢**投人丁程试验段的敷设。

贝氏体一马氏体管线钢在成分设计上，选择了碳一锰—铜—镍—钼—铌—钒—钛—硼的佳配合。这种合金设计思想充分利用了硼在相变动力学上的重要特征。加入微量的硼(ωB=0.0005%～0.003%)，可明显抑制铁素体在奥氏体晶界上形核，使铁素体曲线明显右移。同时使贝氏体转变曲线变得扁平，即使在低碳(ωC=0.003%)情况下，通过在TMCP中降低终冷温度(<300℃)和提高冷却速度(>20℃/s)，也能获得下贝氏体一板条马氏体组织。常见的贝氏体—马氏体(B—M)管线钢有X100、X120。

4、回火索氏体管线钢

随着社会的发展，需要管线钢具有高的强韧性，如果控轧控冷技术满足不了这种要求，可以采刚淬火+回火的热处理工艺，通过形成回火索氏体组织来满足厚壁、高强度、足够韧性的综合要求。在管线钢中，这种同火索氏体也称为同火马氏体，是高强度管线钢X120的一种组织形态。

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