X80管线钢成分工艺与组织性能研究

管线运输是长距离输送石油天然气最经济合理的运输方式，为降低建设和运营成本，提高输送效率，采用高压、大口径输送天然气已成为长距离管道建设的主流趋势，国内外已普遍将X80列为21世纪天然气输送管线的首选钢级。X80管线钢以低C-Mn-Nb系为主，同时加入Cr、Mo、Ni、Cu多种微合金元素以强化基体，特别是在厚规格X80管线钢中，必须添加一定的Mo、Cr等淬透性元素以保证表面与心部组织的均匀一致，利用这些元素的有效组合以较为经济的方式实现，是目前研发的重点和难点。本文研究的是一种厚规格X80级管线钢，在成分上固定其他合金元素，采用4种不同的Mo、Cr比，在工艺上采用2种终轧温度设计试验，以确定最佳Mo、Cr含量组合及终轧温度参数，同时研究这些因素对最终组织形态和力学性能的影响，为实际工业化生产提供依据。 

　　试验钢采用真空感应炉冶炼，并浇铸成50kg钢锭，按照Mo、Cr总量相同但比例不同进行设计，Mo、Cr含量的总和均为0.45%，Mo含量与Cr含量之比分别为2、1.25、0.8、0.5，实际冶炼成分如表1所示。利用Φ500mm轧机轧制成17mm厚的钢板，轧制工艺为，钢锭在炉中加热至1250℃保温1h后使其完全奥氏体化，采用两阶段控制轧制，粗轧4道次，精轧5道次，中间坯厚度为50mm，将终轧温度分别设计为790、830℃。

　　表1 X80 管线钢冶炼化学成分(质量分数，%)

　　按照不同Cr/Mo成分比和终轧温度进行试验，X80管线钢获得了优异的拉伸性能。析出相均为(Nb，Ti)(C，N)复合析出相，数量较少，以零星状分散在基体上，颗粒直径多超过150nm，析出强化效果不大。成分对Rt0.5有显著性影响，终轧温度对性能影响不显著。