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隨著石油、天然氣輸送管線的建設和發展,用戶對管線鋼的質量要求越來越高。對厚壁管除要求高強度、高韌性,還對其抗氫致裂紋以及良好的野外可焊接性能提出了更高的要求。而SSCC的形成與HIC的形成密切相關。導致管線鋼高壓輸送產生裂紋失效的主要質量問題尤其在酸性氣體環境中是HIC和SSCC,大多數情況下它們都是由夾雜物引起的口。因此,國內外對管線鋼夾雜物的控制尤為重視。
1管線鋼中硫化物的作用與控制
為了提高管線鋼抗HIC和抗SSCC能力,必須盡量減少鋼中夾雜物、精確控制夾雜物形態。,尤其是對管線鋼性能危害較大的MnS和Al0。夾雜物的控制,改變其形態是管線鋼冶煉的重要任務之一。
對于低硫鋼來說,叫(Ca)/w(S)應控制在一個極其狹窄的范圍內,否則,鋼的抗HIC能力明顯減弱。而對于硫低于0.002V0的超低硫鋼,即使形成了CaS夾雜物,由于其含量相對較少,可見,實際生產中,必須重視硫化物夾雜物的變性處理問題。
2管線鋼喂CaSi線對MnS夾雜物變性處理的熱力學分析
采用鈣處理方法對鋼中MnS夾雜物改性的原理是通過增加鋼中有效的鈣含量,使在鋼水凝固過程中提前形成的高熔點CaS質點,可以抑制鋼水在此過程中生成MnS的總量和聚集程度,并把MnS部分或全部改性成CaS,即形成細小、單一的CaS相或CaS與MnS的復合相。由于通過鈣處理減少了硫化錳夾雜物的生成數量,并在殘余硫化錳夾雜物基體中復合了細小的(一般在10gm左右)、不易變形的CaS或鋁酸鈣顆粒,使鋼材在加工變形過程中原本容易形成長寬比很大的條帶狀MnS夾雜物變成長寬比較小且相對彌散分布的夾雜物,從而提高管線鋼的性能。