鞍钢鲅鱼圈X65海底管线钢实现冬夏稳定量产

    海底管线管作为管线钢管中的一种，主要是在酸性环境下服役的海底管线、陆上地面集输管线用钢管，要求其具有高强度、高的低温止裂韧性以及良好的焊接性，对特殊地区的管线钢还要求其具有抗H2S腐蚀及抗大应变的能力。长期以来我国海底管线钢生产一直处于试制阶段，未进行大批量生产供货，仅宝钢、天津钢管等一些企业开发出用于制造海底管线钢的热连轧卷板和无缝管。

    近两年，鞍钢鲅鱼圈5500mm厚板生产线也已经成功进行了X65海底管线钢冬夏两季的开发生产和批量供货。受温带海洋性气候影响，季节因素对鞍钢鲅鱼圈生产工艺的影响非常明显，并直接影响产品的力学性能及DWTT(落锤撕裂试验值)的稳定性。在不同季节条件下，终轧温度及返红温度是影响海底管线钢X65的生产强度及韧性指标的重要因素，二者偏低将导致屈服强度上升，屈强比升高。对此，鞍钢鲅鱼圈夏季生产采用较低的终轧温度和返红温度，提高抗拉强度，保证较低的屈强比；冬季生产适当增加中间坯厚度，提高终轧温度和返红温度，使得韧性和DWTT值得以提升。鞍钢鲅鱼圈大批量生产海底管线钢X65实践证明，在工艺稳定的情况下，环境、季节等因素的影响降低，从而具备了全天候批量生产的条件。

    夏季生产显示第一批产品力学性能横向值均高于纵向值。鞍钢鲅鱼圈第一次组织生产在夏季，生产了8000吨30.2mm厚X65海底管线钢，并试制生产厚度为28.6mm管线钢共100余吨。经现场检验发现，部分30.2mm厚试验钢的屈服强度及屈强比偏高，甚至超上限出现不合格现象，DWTT值较稳定，绝大部分值在95%以上。

    后经分析发现，屈服强度偏高的钢板，金相组织中针状铁素体组织含量较高。因此，在后期的生产中工作人员适当降低了中间坯厚度，并采用轧后增加弛豫时间的方案，克服了屈服强度偏高、屈强比超上限的现象，顺利完成了第一批订单，性能合格率达到95%以上。表1为第一批X65海底管线钢稳定工艺后的典型性能值。由表1可以看出，其力学性能横向值均高于纵向值，主要是因为钢板在轧制过程中，采用先横向轧制后纵向的模式进行生产。

    冬季生产进行工艺改进———提高终轧温度和返红温度。随后在当年冬季，鞍钢鲅鱼圈5500mm厚板生产线开始生产第二批X65海底管线钢，均为28.6mm厚。第二批合同采用夏季生产中相同规格的同种工艺进行生产，结果除DWTT值外，其他力学性能均合格，达到理想的控制水平，而且DWTT值出现波动。

    通过对生产数据分析排查，相关技术人员认为气候变化导致精轧累计应变量的累计效果减弱，返红温度工艺窗口发生变化，是此次产品不合格的主要原因。经过研究，工作人员设计了新方案并进行小批量试制，并且在原有工艺基础上适当调整工艺参数，增加中间坯厚度，适当提高终轧温度和返红温度，在确保组织细化的同时，适当增加铁素体含量及软相比例。通过多次试验验证其各项性能均达到理想范围，稳定工艺下的性能合格率超过92%。表2为调整生产工艺后，冬季生产的海底管线钢X65典型力学性能值。

    从表2中可以看出，工艺改进后产品各项性能配比优良，屈服强度基本控制在480MPa~550MPa，符合性能要求，韧性得到很好的改善，DWTT值达到90%左右。