第２１卷第１２期 ２０１１年１２月
中国冶金
ＣｈｉｎａＭｅｔａｌｌｕｒ ｇｙ
ｏｌ．２１，Ｎｏ．１２ Ｖ
Ｄｅｃｅｍｂｅｒ２０１１
低应变时效敏感性焊管用特厚板Ｓ３５５ＮＬＺ３５的开发研究－
唐郑磊， 许少普， 张红伟， 杨 东， 朱成杰， 庞百鸣
（）南阳汉冶特钢有限公司钢铁研究所，河南南阳４７４５００
摘 要：针对８研究了其复合微合金化、控轧控冷和正火热处理相结８．５ｍｍ厚度Ｓ３５５ＮＬＺ３５厚壁焊管用特厚板，－，，合的生产工艺，实施了工业试制。试制钢板屈服强度达到３抗拉强度达到４伸长率达５０～３９０ＭＰａ９０～５２５ＭＰａ到２探伤达到１级要求，实现了６％以上，－４０℃常规及应变时效冲击功达到１４１Ｊ以上，Ｚ向断面收缩率大于３５％，强度、韧性、抗层状撕裂性能、低应变时效敏感性等性能的良好匹配。；抗层状撕裂；微合金化关键词：特厚板；应变时效；Ｓ３５５ＮＬＺ３５－
（）中图分类号：ＴＧ１４２．７ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００６９３５６２０１１１２００３５０４ －－－
ＤｅｖｅｌｏｍｅｎｔｏｆＨｅａｖＰｌａｔｅＷｉｔｈＬｏｗＳｔｒａｉｎＡｉｎＳｅｎｓｉｔｉｖｉｔ ｐｙｇｇｙ ｆｏｒＳ３５５ＮＬ－Ｚ３５
，，，ＴＡＮＧＺｈｅｎｌｅｉＳｈａｏｕ，ＨＡＮＧ ＨｏｎｅｉＤｏｎ － ＸＵ －ｐ Ｚ－ｗ ＹＡＮＧ ｇｇｇ
，ＺＨＵＣｈｅｎｉｅＡＮＧＢａｉｉｎ － Ｐ －ｍｇｊｇ
（，Ｎ’，ＮａｎａｎＨａｎＹｅＳｅｃｉａｌＳｔｅｅｌＬｔｄ．ａｎａｎ４７４５５０，ＨｅｎａｎＣｈｉｎａ） － ｙｇｐｙｇ
：Ａｂｓｔｒａｃｔ８８．５ｍｍｔｈｉｃｋｎｅｓｓｆｏｒｔｈｉｃｋａｌｌｅｄＳ３５５ＮＬＺ３５ｗａｓｔｒｉａｌｂｍｅａｎｓｏｆｃｏｍｌｅｘｍｉｃｒｏｌａｔｅｉｅｒｏｄｕｃｅｄ －ｗ － － －ｐｐｐｐｙｐ ，ａｌｌｏｉｎｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｒｏｌｌｉｎａｎｄｃｏｏｌｉｎａｎｄｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔ．Ｉｔｓｉｅｌｄｓｔｒｅｎｔｈｉｓ３５０～３９０ＭＰａｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｔｈ４９０ ｙｇ，ｇｇｙｇｇ ，，２５ＭＰａｅｌｏｎａｔｉｏｎ２６％，ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌａｎｄａｉｎｉｍａｃｔｅｎｅｒａｔ－４０℃ｍｏｒｅｔｈａｎ１４１Ｊｒｅｄｕｃｔｉｏｎｉｎａｒｅａａ～５ －ｇｇｇｐｇｙ ，，ｌｏｎＺｇｒｅａｔｅｒｔｈａｎｔｈｅ３５％，ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｔｅｓｔｉｎＬｅｖｅｌ１．Ａｏｏｄｍａｔｃｈｉｓｒｅａｌｉｚｅｄｗｉｔｈｔｈｅｓｔｒｅｎｔｈｔｏｕｈｎｅｓｓｒｅ －ｇｇｇｇｇ ，ｓｉｓｔａｎｃｅｔｏｌａｍｅｌｌａｒｔｅａｒｉｎｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｌｏｗｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｓｔｒａｉｎａｉｎ． ｇｙｇｇｐｐ ：；；；；ｍＫｅｗｏｒｄｓｓｅｃｉａｌｓｔｒａｉｎａｉｎＳ３５５ＮＬＺ３５ａａｉｎｓｔｌａｍｅｌｌａｒｔｅａｒｉｎｉｃｒｏａｌｌｏｉｎｌａｔｅ － －ｐｐｇｇｇｇｙｇｙ
应变时效敏感性试验是一种测定材料应变时效
后在冲击状态下对缺口破坏的敏感性的试验。在大口径厚壁焊管的制造过程中，钢板要经过各种加工、成形、装配、焊接等工艺过程。由于冷加工塑性变形及焊接内应力变形使钢材强度与硬度升高而塑性与
１］
。因此，韧性下降的现象，称为应变时效［钢材的应
大的价值。本文通过成分设计和轧制、热处理工艺得到性能优异的低应变时效敏感性的大口径设计，
厚壁直缝焊管钢板Ｓ满足客户需求，促３５５ＮＬＺ３５，－进了国家大口径厚壁直缝焊管钢的发展。
１ 工艺开发重点
，根据厂家及执行标准要求（见表１）总结大口径厚壁焊管特厚板Ｓ３５５ＮＬＺ３５的研制工艺开发的－重点为：钢的应变时效为塑性变形时或变形后，固溶“状态的间隙溶质（与位错交互作用，钉扎”位Ｃ、Ｎ）错阻止变形的物理本质，从而导致强度提高，韧性下
变时效必然对厚壁焊管的使用性能产生不利影响。为了保证形变后钢板的韧性和焊管的安全性，有必要对钢材的时效性能进行研究。目前，大口径厚壁直缝焊管的产量、用量在中国重钢结构建筑用管制造中占有很大比重，其应变时效性能的研究具有较
表１ ８８．５ｍｍ厚Ｓ３５５ＮＬ机械力学性能要求
Ｔａｂｌｅ１ Ｒｅｕｉｒｅｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｒｏｅｒｔｉｅｓｆｏｒ８８．５ｍｍＳ３５５ＮＬｌａｔｅ ｑｐｐｐ
牌号Ｓ３５５ＮＬ
参考标准ＥＮ１００２５３：２００４ － ＧＢ４１６０－２００４
规格８８．５ｍｍ
／ＭＰＲａ ｅＬ
３１５
Ｒｍ／ＭＰａ ／％Ａ／－４０℃ＡＫＶＪ（冷弯１８０°ｄ＝２ａ）
合格４７０～６３０２２３１
，应变时效冲击按Ｇ单个值≥３平均值≥５Ｂ４１６０－２００４试验，７％应变时效冲击功结果要求：５Ｊ０Ｊ
ａ
３６中国冶金第２１卷
降的力学冶金现象。如果钢中的自由碳、氮浓度足够大，就会在变形过程中，强度迅速提高，延性急剧下降，以致脆化。故厂家要求－４０℃应变时，效冲击功平均值大于等于５因而本钢种的开发０Ｊ难点是控制其应变时效性能即较低的应变时效敏感性。
层状撕裂性和较低的应变时效敏感性。根据ＥＮ
３：２００４和ＧＢ４１６０－２００４成分及性能要求，１００２５－ 、）采用以低碳当量，并以合金元素（保证钢Ｎｂ、ＴｉＮｉ强度、塑韧性及应变时效性能，进行了主要成分设具体成分见表２。计，
低碳当量２．１．１ 低碳、
现代焊接根据低合金高强度钢板的设计理念，结构要求低合金高强度钢有较低的碳当量，为了保碳质量分数控制在０．证良好的焊接性能，１２％以下，而且大幅度降低碳质量分数，能抑制珠光体的形成。
２ 生产试验方案
２．１ 化学成分设计
大口径厚壁焊管特厚板Ｓ３５５ＮＬＺ３５不仅对温－度和冲击韧性有较高要求，而且要求具有良好的抗
表２ Ｓ规格：的化学成分（质量分数）３５５ＮＬ钢（８８．５ｍｍ）
Ｔａｂｌｅ２ Ｓ３５５ＮＬｓｔｅｅｌｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｏｓｉｔｉｏｎ ｐ
技术条件
目标
范围最小最大
Ｃ
—０．１８ ０．０９
Ｓｉ
—０．５０ ０．３１
Ｍｎ ０．９０１．６５１．３４
Ｐ ０２５≤０．
Ｓ ０２０≤０．
Ｎｂ
—０．０５０
Ｎｉ
—０．５０ ０．３４
Ｔｉ
—０．０５０．０１４
ＡｌＳ０．０１５
—０．０３７
Ｃｅｑ—０．３５
％
Ｐｃｍ—０．１８
００１６≤０．００５０４１≤０． ０．
／／）／／）／／＋Ｍ／／Ｃ＋Ｍｎ６＋（Ｃｒ＋Ｍｏ＋Ｖ）５＋（Ｎｉ＋Ｃｕ１５；Ｐ＋Ｓｉ３０＋（Ｍｎ＋Ｃｕ＋Ｃｒ２０＋Ｎｉｏ１５＋Ｖ１０＋５Ｂ。 注：ｅｃｍ＝Ｃｑ＝Ｃ
、２．１．２ 采用Ｎｂ、ＴｉＮｉ复合微合金化
能够起到细Ｎｂ、Ｔｉ是强碳氮化合物形成元素，晶强化和沉淀强化作用，以降低钢的碳质量分数。延迟变形奥氏体再结晶，扩Ｎｂ可以提高Ｔｎｒ温度，
大了奥氏体未再结晶区，保证了轧制过程的变形累积，促进形核细化晶粒。由于Ｔｉ与Ｎ的亲和力极强，形成Ｔ并且这种颗粒在１ｉＮ颗粒，１５０℃以上就 在钢锭加热、钢板轧制等一系列过开始形成。因此，
程中，ＴｉＮ颗粒能阻止形变奥氏体动态再结晶的发生及奥氏体再结晶晶粒的长大，细化晶粒，起到细晶强化作用，微量的Ｔｉ还对改善焊接影响区的韧性十分有效。由于氮是导致应变时效的最主要元素，为、、抵抗应变时效的发生采用添加固氮元素ＴｉＡｌ
降低钢板应变时效倾向。综合考虑各项因素，Ｎｂ，
、、在钢板成分设计时采用ＮｂＮｉＴｉ复合微合金化技术，以达到细化晶粒、提高钢板韧塑性的目的，同时克服钢板的板厚效应，提高强度下限，并保证良好的
２］
。低温冲击韧性和冷弯成型性能［
的钢质。为了在脱氧前使钢中的氧含量尽可能低，应控制好冶炼终点的碳质量分数，确保熔炼成分中碳的稳定、均匀，减少钢中夹杂物。为了精确控制脱氧量、达到深脱氧的效果并改善夹杂物形态，精炼过程中通过钢包喂Ｃ对夹杂物进行钙处ａ线的方式，理。钢中加入一定量的Ｔ原来与Ｍｉ元素时，ｎ结合
的Ｓ，必然部分地与Ｔ高温ｉ结合成ＴｉＳ。浇注坚持“慢注，低温快注”的原则。２．２．２ 轧制工艺控制
加热保证钢锭均匀奥氏体化，并使Ｎｂ等微合金化元素充分溶解，加热工艺１０００℃以下升温速 度低于１最高００℃／ｈ，１０００℃以上升温速度不限，
轧制采用二阶段控制轧制，钢板温度低于１２８０℃； 在粗轧阶段采用大压下轧制，一是可以增大应力应使得钢板内部缺陷更容易变向钢板内部的渗透率，
焊合；二是在粗轧阶段采用大压下轧制可使奥氏体晶粒通过不断再结晶而细化，从而获得优良的钢板性能。粗轧开轧温度１粗轧阶段温０２０～１１５０℃， 度大于１晾钢厚度为２在辊道待温０００℃，００ｍｍ， 开始精轧阶段轧制，压下量控或水冷到８６０℃以下，制在８～１终轧温度（５ｍｍ，８２０±２０）℃。粗轧在再
结晶区轧制，通过形变－再结晶使晶粒细化，从而在相变后得到较小的晶粒。此阶段采用高温、低速、大压下轧制，充分破碎钢锭中的枝晶，变形程度越大，力增加，反］
。采用２．２ 生产工艺流程
铁水（氩站）ＫＲ脱硫）Ｆ精炼→ＶＤ→转炉（→Ｌ真空处理→浇铸（３２ｔ模铸锭）→钢锭脱模→清理→带温送轧－加热→除鳞→３８００ｍｍ轧机→矫直→
堆冷→探伤→热处理→外检→精整→入库。连铸工艺控制２．２．１ 冶炼、
铁水处理、外精、
净ＶＤ以钢质气体
第１２期唐郑磊等：低应变时效敏感性焊管用特厚板Ｓ３５５ＮＬＺ３５的开发研究－
３７
累计变形量，使奥氏体晶粒充分变形，在晶粒内部形成更多的滑移带，为铁素体的转变提供更多的形核位置，细化晶粒。轧制后过Ａ要求采用２ＣＣ冷却，次冷却工艺，辊速１．中等速度，返红温度６０，４０～
［］
钢板堆垛缓冷之前的温度应高于４６８０℃，００℃４。
坯，分别拉伸至７．然后取拉伸变形０％的永久变形，标距内的一段加工成夏比Ｖ型缺口试样，在炉内均匀加热到２并在此温度下保温１ｈ（人工时５０℃，，效）空冷到室温，然后与没有进行时效的试样在－４０℃下分段做冲击试验。最后测定应变时效前
后钢板冲击值的降低率，即应变时效敏感性系数Ｃ：
２．２．３ 热处理工艺控制
根据公式３得出堆冷完毕后正火快冷处理，
正火工艺温度为Ａｃ固定保温Ａｃ３０～５０）℃，３点，３＋（
）控制好炉内的氧化气氛。升温约温度（９２０±１０℃；／保温：保温完毕出１．５ｈ达到９２０℃，２．０ｍｉｎｍｍ；
炉风冷。
Ｃ＝
ＡＫＡＫＳ
００％×１
ＡＫ
（）２
式中ＡＫ为未经受应变时效的冲击吸收功的平均值ＡＫＳ为经受规定应变并人工时效后冲击吸收功的平均值。
２．３．２ 结果数据及分析
试样经加工并试验后数据结果见表３，性能符合ＥＮ１００２５３：２００４和ＧＢ４１６０－２００４标准要求， － ，钢板屈服强度达到３抗拉强度达到５０～３９０ＭＰａ，伸长率达到２４９０～５２５ＭＰａ６％以上，－４０℃常规
及应变时效冲击功达到１４１Ｊ以上，Ｚ向断面收缩率大于３５％实现了强度和韧性的良好匹配。
Ａｃ３７．２－４３６．５ｗＣ＋５６ｗＳ９．７ｗＭｎ－３＝９ｉ－１１６．３ｗＣｕ－２６．６ｗＮ４．９ｗＣ８．１ｗＭｏ＋１２４．８ｗＶｉ＋ｒ＋３
（）＋１３６．３ｗＴ１９．１ｗＮｂ＋１９８．４ｗＡ３３１５ｗＢ１ ｉ－ｌ＋２．３ 性能检测过程及结果分析２．３．１ 试验方法
按照Ｇ所有试样均为横向取样，Ｂ４１６０－２００４ 的规定，先刨成１２ｍｍ×３０ｍｍ×３００ｍｍ的扁样
表３ Ｓ３５５ＮＬ３５性能检测数据－ＺＴａｂｌｅ３ Ｓ３５５ＮＬ３５ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｔｅｓｔｄａｔａ －Ｚ
批号＊ＧＤ１１０３０８００１ＧＤ１１０３０８００２ＧＤ１１０３０８００３ＧＤ１１０４０８００１ＧＤ１１０４０８００２ＧＤ１１０４０８００３
钢种
／ＭＰ／％厚度ＲａＲｍ／ＭＰａ ＡｅＬ
３６５ ３６０ ３５５ ３５５ ３５０ ３６０
５００ ５００ ４９０ ４９５ ５０５ ５１５
３６ ３４ ３６ ３６ ３８ ３２
／－４０℃ＡＫＶＪ
－４０℃应变／时效ＡＫＶＪ
／％Ｃ
／％Ｚ
５６７ ５５３０ ５６２７ ５６２４ ５５９３ ５５１６ ５
Ｓ３５５ＮＬＺ３５８．５－ ８ Ｚ３５８．５Ｓ３５５ＮＬ－ ８ Ｓ３５５ＮＬＺ３５８．５－ ８ Ｓ３５５ＮＬＺ３５８．５－ ８ Ｓ３５５ＮＬＺ３５８．５－ ８ Ｓ３５５ＮＬＺ３５８．５－ ８
２１５９３９７５９４２６０３．８９ １ １ １ １ １ ２ ４ ２４３６８９１９３８７８３９．８６ ２ １ １ １ １ １ ５ １９６９８７７８７５５４４７．６６ １ ２ １ １ １ ２ ５ ２２２００３０５０８２８０１．５７ ２ ２ １ １ １ ２ ５ ２０２１７１９５９６０５７５．４８ ２ ２ １ １ １ ２ ５ １９３６６５２５９５８４８３．９５ １ ２ １ １ １ ２ ５
＊批号为本公司生产。
应变时效后钢的冲击功下降， 由表３可以看出，
与应变时效的定义相吻合。根据系列冲击值计算应变时效敏感性系数Ｃ。为进一步深入研究应变时效对冲击性能的影响，分别将Ｓ３５５ＮＬ试样在５．０％、在０、７．０％、１０．０％应变时效后，－２０、－４０℃做时效冲击试验形成对比试验，结果数据见表４。
由表４，其０℃下的时效敏感系数均小于１５％，
表４ 不同温度和变形量下的时效敏感性系数
Ｔａｂｌｅ４ Ｓｔｒａｉｎｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆ ｙ
ａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｅｍｅｒａｔｕｒｅｓａｉｎ ｇｇｐ
变形量／％５．０ ７．０ 时效敏感性系数／％
０℃６．１ １１．５ －２０℃８．６ １５．４ －４０℃２３．９２５．８
且随着变形量的增大而增大，温度降低，则时效敏感系数增加的幅度亦大。－２０℃变形量为１０．０％时的时效敏感系数为３５．１％，－４０℃下变形量为
１０．０％时的时效敏感系数略高于５０％，说明Ｓ３５５ＮＬＺ３５钢的时效敏感性很低。随着变形量的－增加，冲击功逐渐减少，变形量为１冲击功０．０％时，减至最小值；有厚拉断面收缩率为４９％以上的抗层状撕裂性能；综上所述，说明Ｓ３５５ＮＬＺ３５钢板具有－良好的抗层状撕裂能力，经５．０％～１０．０％时效后仍然有好的止裂能力。２．３．３ 金相分析
高倍结果见表５。
拉伸试样高倍金相组织见图１，对拉伸断口用扫描电镜观察Ｚ向试样断口见图２，应变时效冲击
３８中国冶金
表５ Ｓ３５５ＮＬ３５高建钢高倍检测数据－ＺＴａｂｌｅ５ Ｓ３５５ＮＬ３５ｓｔｅｅｌｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ －Ｚ
夹杂物
批号
Ａ
细粗
—
Ｂ
细粗１．０
—
Ｃ
细粗—
—
Ｄ细
粗
—
０．５５ ０．
Ｄｓ
晶粒度
带状组织
魏氏组织—
／１４处Ｆ８０％＋Ｐ２０％
第２１卷
％
状态正火
ＧＤ１０１００８００８１１５－－ ０．１０．０＋１１．０５ ０．
、、ｂＡｌＴｉ等合金元素可以与碳氮元素 常用的Ｎ
形成碳化物、氮化物及碳氮化物，这些化交互作用，
合物在高温下溶解，低温下析出并以第二相析出的
４］
，、方式分布在基体上，有效阻止了晶粒的长大［Ｔｉ
发现在韧窝底部存在一定量的呈球状任意ＳＥＭ观察，
从其光学特性看，主要是钙硅酸分布的非金属夹杂物，
盐类。通过对夹杂物进行金相法评级，如表５非金属夹杂物分别为Ａ钢质不纯ＢＤ０．５、１．０、１．０级。可以看出，对低温时效冲击性能有一定的不良影响，如果需要更高级别的钢板，则需进一步降低杂质含量。２．３．４ Ｏ、Ｎ分析
应变时效的实质在于形成柯氏气团，在低碳钢和低合金钢中对应变时效起主要作用的是固溶于氮的作用在于形成柯Ｆｅ中的间隙原子Ｎ、Ｃ。碳、α－
对位错起钉扎作用，这些被钉扎的位错不能氏气团，
运动，而为了进行范性形变，必须增加应力，以便在应力集中处（晶界或夹杂物边界）形成新的位错。新的位错运动时将被钉扎的大量位错交割，受到后者
、降低钢板应变时效倾向。由高倍来ＡｌＮｂ等元素，
看钢主体组织为８仅有少量的珠光体，０％铁素体，存在一定的带状组织，夹杂物级别低，试样组织均匀／性较好。根据钢的显微组织评定方法（ＧＢＴ
）对其评级为０．该级别的带状组织虽然对５，１３２９９产品性能没有严重影响。如图３，－４０℃应变时效冲击试样存在明显剪切唇，微观为韧窝＋１０％，
解理，断口可以清晰地看到解理台阶和撕裂棱等准解理断口的典型微观形貌特征，说明－４０℃下的时效冲击部分为脆断。同时对－４０℃时试样断口进行更高
４８
表４ ２００８年白点检验情况
Ｔａｂｌｅ４ Ｉｎｓｅｃｔｉｏｎｏｆｗｈｉｔｅｏｉｎｔｉｎ２００８ ｐｐ
月份２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０ １１ １２ 合计
检验批次２６５ ２７６ ３９１ ２７５ ２９２ １８８ ４１１ ４４５ １８１ １７９ １５８ ３０６１
白点批次１２ １８ ３４ ２２ ２２ ６ １６ １９ ３ ０ ０ １５２
出现率／％４．５３６．５２８．７０８．００７．５３３．１９３．８９４．２７１．６６００４．９４
中国冶金第２１卷
例白点缺陷。
４ 结论
）从合金材料等原辅料的严格控制，对生产特１
白点出现率大幅度殊钢工艺消除白点有很好效果，降低，但不能保证彻底消除白点。
生产特殊钢配备２）除严格生产工艺制度外，
并保证每炉钢都进行１ＲＨ真空脱气处理装置，０可以完全解决转炉－矩ｍｉｎ以上的真空处理时间，形坯生产特殊钢的白点缺陷问题。
参考文献：
［］］高淬透性钢中的纵裂及其预防措施［理化检验：物１Ｊ． 孙盛玉．
自２本钢矩形坯连铸生产的特００８年年底至今，殊钢全部经ＲＨ真空脱气处理，特钢厂按其轧钢工艺产材后，低倍及探伤检验结果非常好，未出现过１
（）：理分册，１９９２，２８４５９．
［］］史怀言．车轮用钢生产的洁净度控制［中国冶金，２Ｊ． 汪国才，
（）：２００９，１９９３７．
檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵（上接第３８页）
］５
。通过对的阻碍，这就是钢的韧性降低的原因［
钢板屈服强度达２００４和ＧＢ４１６０－２００４标准要求， ，，到３抗拉强度达到４伸５０～３９０ＭＰａ９０～５２５ＭＰａ长率达到２６％以上，－４０℃常规及应变时效冲击功达到１探伤达４１Ｊ以上，Ｚ向断面收缩率大于３５％，到１级探伤要求，实现了强度、韧性、抗层状撕裂性能、低应变时效敏感性等性能的良好匹配和较高的内部质量的结合。此次研发的大口径厚壁直缝焊管钢板Ｓ３５５ＮＬＺ３５满足用户对厚钢板抗层状撕裂、－低应变时效、易焊接、探伤等特殊要求。
参考文献：
［］安旭文．钢材冲击韧性和应变时效敏感性问题的探讨１ 侯建国，
［］（）：西北水电，Ｊ．２００１２３５．
［］］山东冶金，２Ｊ．２００８， 郑香增．抗层状撕裂厚钢板的研制开发［
（）：３０２３９．
［］］张炜星．高强度结构钢Ｑ宽厚板，３６９０Ｅ的开发［Ｊ． 冯路路，
（）：２００９，１５４２７．
［］］黄波．中厚板生产中除氢工艺的合理应用［轧钢，４Ｊ． 李欣，
（）：２００５，２２５３６．
［］杜书波．济钢ＮＶ５Ｂ级船板应变时效敏感性试验研究 侯登义，
［］（）：山东冶金，Ｊ．２００７，２９６４６．
质量分数分别为Ｓ３５５ＮＬＺ３５钢板进行Ｏ和Ｎ分析，－
／／。相关标准对该技术指标没有明２６μ１μｇｇ和３ｇｇ确的规定，一般生产控制中尽量降低Ｏ、Ｎ质量分数。从产品检测结果看，比我公司平常Ｎ质量分数／要低，影响应变时效Ｎ质量分数控制较好。７６μｇｇ
３ 结论
）实验证明通过成分设计和轧制、热处理工艺１
，设计，生产的８金相组织为８．５ｍｍ厚Ｓ３５５ＮＬＺ３５－此工艺能够生产出厂家要求铁素体＋珠光体组织，
的超过国家标准的８８．５ｍｍ的大口径厚壁直缝焊管钢板。
）利用添加固氮元素Ｎ、、２ｂＴｉＮｉ抵抗应变时
效、复合微合金化和控轧控冷、正火热处理相结合生产的Ｓ３５５ＮＬＺ３５钢板具有低钢板应变时效倾向、－晶粒细小、组织均匀，具有良好的抗层状撕裂性能和低应变时效敏感性相结合的综合性能。按照该工艺性能符合Ｅ开发的Ｓ３５５ＮＬＺ３５钢板，Ｎ１００２５３：－ －
第２１卷第１２期 ２０１１年１２月
中国冶金
ＣｈｉｎａＭｅｔａｌｌｕｒ ｇｙ
ｏｌ．２１，Ｎｏ．１２ Ｖ
Ｄｅｃｅｍｂｅｒ２０１１
低应变时效敏感性焊管用特厚板Ｓ３５５ＮＬＺ３５的开发研究－
唐郑磊， 许少普， 张红伟， 杨 东， 朱成杰， 庞百鸣
（）南阳汉冶特钢有限公司钢铁研究所，河南南阳４７４５００
摘 要：针对８研究了其复合微合金化、控轧控冷和正火热处理相结８．５ｍｍ厚度Ｓ３５５ＮＬＺ３５厚壁焊管用特厚板，－，，合的生产工艺，实施了工业试制。试制钢板屈服强度达到３抗拉强度达到４伸长率达５０～３９０ＭＰａ９０～５２５ＭＰａ到２探伤达到１级要求，实现了６％以上，－４０℃常规及应变时效冲击功达到１４１Ｊ以上，Ｚ向断面收缩率大于３５％，强度、韧性、抗层状撕裂性能、低应变时效敏感性等性能的良好匹配。；抗层状撕裂；微合金化关键词：特厚板；应变时效；Ｓ３５５ＮＬＺ３５－
（）中图分类号：ＴＧ１４２．７ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００６９３５６２０１１１２００３５０４ －－－
ＤｅｖｅｌｏｍｅｎｔｏｆＨｅａｖＰｌａｔｅＷｉｔｈＬｏｗＳｔｒａｉｎＡｉｎＳｅｎｓｉｔｉｖｉｔ ｐｙｇｇｙ ｆｏｒＳ３５５ＮＬ－Ｚ３５
，，，ＴＡＮＧＺｈｅｎｌｅｉＳｈａｏｕ，ＨＡＮＧ ＨｏｎｅｉＤｏｎ － ＸＵ －ｐ Ｚ－ｗ ＹＡＮＧ ｇｇｇ
，ＺＨＵＣｈｅｎｉｅＡＮＧＢａｉｉｎ － Ｐ －ｍｇｊｇ
（，Ｎ’，ＮａｎａｎＨａｎＹｅＳｅｃｉａｌＳｔｅｅｌＬｔｄ．ａｎａｎ４７４５５０，ＨｅｎａｎＣｈｉｎａ） － ｙｇｐｙｇ
：Ａｂｓｔｒａｃｔ８８．５ｍｍｔｈｉｃｋｎｅｓｓｆｏｒｔｈｉｃｋａｌｌｅｄＳ３５５ＮＬＺ３５ｗａｓｔｒｉａｌｂｍｅａｎｓｏｆｃｏｍｌｅｘｍｉｃｒｏｌａｔｅｉｅｒｏｄｕｃｅｄ －ｗ － － －ｐｐｐｐｙｐ ，ａｌｌｏｉｎｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｒｏｌｌｉｎａｎｄｃｏｏｌｉｎａｎｄｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔ．Ｉｔｓｉｅｌｄｓｔｒｅｎｔｈｉｓ３５０～３９０ＭＰａｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｔｈ４９０ ｙｇ，ｇｇｙｇｇ ，，２５ＭＰａｅｌｏｎａｔｉｏｎ２６％，ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌａｎｄａｉｎｉｍａｃｔｅｎｅｒａｔ－４０℃ｍｏｒｅｔｈａｎ１４１Ｊｒｅｄｕｃｔｉｏｎｉｎａｒｅａａ～５ －ｇｇｇｐｇｙ ，，ｌｏｎＺｇｒｅａｔｅｒｔｈａｎｔｈｅ３５％，ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｔｅｓｔｉｎＬｅｖｅｌ１．Ａｏｏｄｍａｔｃｈｉｓｒｅａｌｉｚｅｄｗｉｔｈｔｈｅｓｔｒｅｎｔｈｔｏｕｈｎｅｓｓｒｅ －ｇｇｇｇｇ ，ｓｉｓｔａｎｃｅｔｏｌａｍｅｌｌａｒｔｅａｒｉｎｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｌｏｗｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｓｔｒａｉｎａｉｎ． ｇｙｇｇｐｐ ：；；；；ｍＫｅｗｏｒｄｓｓｅｃｉａｌｓｔｒａｉｎａｉｎＳ３５５ＮＬＺ３５ａａｉｎｓｔｌａｍｅｌｌａｒｔｅａｒｉｎｉｃｒｏａｌｌｏｉｎｌａｔｅ － －ｐｐｇｇｇｇｙｇｙ
应变时效敏感性试验是一种测定材料应变时效
后在冲击状态下对缺口破坏的敏感性的试验。在大口径厚壁焊管的制造过程中，钢板要经过各种加工、成形、装配、焊接等工艺过程。由于冷加工塑性变形及焊接内应力变形使钢材强度与硬度升高而塑性与
１］
。因此，韧性下降的现象，称为应变时效［钢材的应
大的价值。本文通过成分设计和轧制、热处理工艺得到性能优异的低应变时效敏感性的大口径设计，
厚壁直缝焊管钢板Ｓ满足客户需求，促３５５ＮＬＺ３５，－进了国家大口径厚壁直缝焊管钢的发展。
１ 工艺开发重点
，根据厂家及执行标准要求（见表１）总结大口径厚壁焊管特厚板Ｓ３５５ＮＬＺ３５的研制工艺开发的－重点为：钢的应变时效为塑性变形时或变形后，固溶“状态的间隙溶质（与位错交互作用，钉扎”位Ｃ、Ｎ）错阻止变形的物理本质，从而导致强度提高，韧性下
变时效必然对厚壁焊管的使用性能产生不利影响。为了保证形变后钢板的韧性和焊管的安全性，有必要对钢材的时效性能进行研究。目前，大口径厚壁直缝焊管的产量、用量在中国重钢结构建筑用管制造中占有很大比重，其应变时效性能的研究具有较
表１ ８８．５ｍｍ厚Ｓ３５５ＮＬ机械力学性能要求
Ｔａｂｌｅ１ Ｒｅｕｉｒｅｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｒｏｅｒｔｉｅｓｆｏｒ８８．５ｍｍＳ３５５ＮＬｌａｔｅ ｑｐｐｐ
牌号Ｓ３５５ＮＬ
参考标准ＥＮ１００２５３：２００４ － ＧＢ４１６０－２００４
规格８８．５ｍｍ
／ＭＰＲａ ｅＬ
３１５
Ｒｍ／ＭＰａ ／％Ａ／－４０℃ＡＫＶＪ（冷弯１８０°ｄ＝２ａ）
合格４７０～６３０２２３１
，应变时效冲击按Ｇ单个值≥３平均值≥５Ｂ４１６０－２００４试验，７％应变时效冲击功结果要求：５Ｊ０Ｊ
ａ
３６中国冶金第２１卷
降的力学冶金现象。如果钢中的自由碳、氮浓度足够大，就会在变形过程中，强度迅速提高，延性急剧下降，以致脆化。故厂家要求－４０℃应变时，效冲击功平均值大于等于５因而本钢种的开发０Ｊ难点是控制其应变时效性能即较低的应变时效敏感性。
层状撕裂性和较低的应变时效敏感性。根据ＥＮ
３：２００４和ＧＢ４１６０－２００４成分及性能要求，１００２５－ 、）采用以低碳当量，并以合金元素（保证钢Ｎｂ、ＴｉＮｉ强度、塑韧性及应变时效性能，进行了主要成分设具体成分见表２。计，
低碳当量２．１．１ 低碳、
现代焊接根据低合金高强度钢板的设计理念，结构要求低合金高强度钢有较低的碳当量，为了保碳质量分数控制在０．证良好的焊接性能，１２％以下，而且大幅度降低碳质量分数，能抑制珠光体的形成。
２ 生产试验方案
２．１ 化学成分设计
大口径厚壁焊管特厚板Ｓ３５５ＮＬＺ３５不仅对温－度和冲击韧性有较高要求，而且要求具有良好的抗
表２ Ｓ规格：的化学成分（质量分数）３５５ＮＬ钢（８８．５ｍｍ）
Ｔａｂｌｅ２ Ｓ３５５ＮＬｓｔｅｅｌｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｏｓｉｔｉｏｎ ｐ
技术条件
目标
范围最小最大
Ｃ
—０．１８ ０．０９
Ｓｉ
—０．５０ ０．３１
Ｍｎ ０．９０１．６５１．３４
Ｐ ０２５≤０．
Ｓ ０２０≤０．
Ｎｂ
—０．０５０
Ｎｉ
—０．５０ ０．３４
Ｔｉ
—０．０５０．０１４
ＡｌＳ０．０１５
—０．０３７
Ｃｅｑ—０．３５
％
Ｐｃｍ—０．１８
００１６≤０．００５０４１≤０． ０．
／／）／／）／／＋Ｍ／／Ｃ＋Ｍｎ６＋（Ｃｒ＋Ｍｏ＋Ｖ）５＋（Ｎｉ＋Ｃｕ１５；Ｐ＋Ｓｉ３０＋（Ｍｎ＋Ｃｕ＋Ｃｒ２０＋Ｎｉｏ１５＋Ｖ１０＋５Ｂ。 注：ｅｃｍ＝Ｃｑ＝Ｃ
、２．１．２ 采用Ｎｂ、ＴｉＮｉ复合微合金化
能够起到细Ｎｂ、Ｔｉ是强碳氮化合物形成元素，晶强化和沉淀强化作用，以降低钢的碳质量分数。延迟变形奥氏体再结晶，扩Ｎｂ可以提高Ｔｎｒ温度，
大了奥氏体未再结晶区，保证了轧制过程的变形累积，促进形核细化晶粒。由于Ｔｉ与Ｎ的亲和力极强，形成Ｔ并且这种颗粒在１ｉＮ颗粒，１５０℃以上就 在钢锭加热、钢板轧制等一系列过开始形成。因此，
程中，ＴｉＮ颗粒能阻止形变奥氏体动态再结晶的发生及奥氏体再结晶晶粒的长大，细化晶粒，起到细晶强化作用，微量的Ｔｉ还对改善焊接影响区的韧性十分有效。由于氮是导致应变时效的最主要元素，为、、抵抗应变时效的发生采用添加固氮元素ＴｉＡｌ
降低钢板应变时效倾向。综合考虑各项因素，Ｎｂ，
、、在钢板成分设计时采用ＮｂＮｉＴｉ复合微合金化技术，以达到细化晶粒、提高钢板韧塑性的目的，同时克服钢板的板厚效应，提高强度下限，并保证良好的
２］
。低温冲击韧性和冷弯成型性能［
的钢质。为了在脱氧前使钢中的氧含量尽可能低，应控制好冶炼终点的碳质量分数，确保熔炼成分中碳的稳定、均匀，减少钢中夹杂物。为了精确控制脱氧量、达到深脱氧的效果并改善夹杂物形态，精炼过程中通过钢包喂Ｃ对夹杂物进行钙处ａ线的方式，理。钢中加入一定量的Ｔ原来与Ｍｉ元素时，ｎ结合
的Ｓ，必然部分地与Ｔ高温ｉ结合成ＴｉＳ。浇注坚持“慢注，低温快注”的原则。２．２．２ 轧制工艺控制
加热保证钢锭均匀奥氏体化，并使Ｎｂ等微合金化元素充分溶解，加热工艺１０００℃以下升温速 度低于１最高００℃／ｈ，１０００℃以上升温速度不限，
轧制采用二阶段控制轧制，钢板温度低于１２８０℃； 在粗轧阶段采用大压下轧制，一是可以增大应力应使得钢板内部缺陷更容易变向钢板内部的渗透率，
焊合；二是在粗轧阶段采用大压下轧制可使奥氏体晶粒通过不断再结晶而细化，从而获得优良的钢板性能。粗轧开轧温度１粗轧阶段温０２０～１１５０℃， 度大于１晾钢厚度为２在辊道待温０００℃，００ｍｍ， 开始精轧阶段轧制，压下量控或水冷到８６０℃以下，制在８～１终轧温度（５ｍｍ，８２０±２０）℃。粗轧在再
结晶区轧制，通过形变－再结晶使晶粒细化，从而在相变后得到较小的晶粒。此阶段采用高温、低速、大压下轧制，充分破碎钢锭中的枝晶，变形程度越大，力增加，反］
。采用２．２ 生产工艺流程
铁水（氩站）ＫＲ脱硫）Ｆ精炼→ＶＤ→转炉（→Ｌ真空处理→浇铸（３２ｔ模铸锭）→钢锭脱模→清理→带温送轧－加热→除鳞→３８００ｍｍ轧机→矫直→
堆冷→探伤→热处理→外检→精整→入库。连铸工艺控制２．２．１ 冶炼、
铁水处理、外精、
净ＶＤ以钢质气体
第１２期唐郑磊等：低应变时效敏感性焊管用特厚板Ｓ３５５ＮＬＺ３５的开发研究－
３７
累计变形量，使奥氏体晶粒充分变形，在晶粒内部形成更多的滑移带，为铁素体的转变提供更多的形核位置，细化晶粒。轧制后过Ａ要求采用２ＣＣ冷却，次冷却工艺，辊速１．中等速度，返红温度６０，４０～
［］
钢板堆垛缓冷之前的温度应高于４６８０℃，００℃４。
坯，分别拉伸至７．然后取拉伸变形０％的永久变形，标距内的一段加工成夏比Ｖ型缺口试样，在炉内均匀加热到２并在此温度下保温１ｈ（人工时５０℃，，效）空冷到室温，然后与没有进行时效的试样在－４０℃下分段做冲击试验。最后测定应变时效前
后钢板冲击值的降低率，即应变时效敏感性系数Ｃ：
２．２．３ 热处理工艺控制
根据公式３得出堆冷完毕后正火快冷处理，
正火工艺温度为Ａｃ固定保温Ａｃ３０～５０）℃，３点，３＋（
）控制好炉内的氧化气氛。升温约温度（９２０±１０℃；／保温：保温完毕出１．５ｈ达到９２０℃，２．０ｍｉｎｍｍ；
炉风冷。
Ｃ＝
ＡＫＡＫＳ
００％×１
ＡＫ
（）２
式中ＡＫ为未经受应变时效的冲击吸收功的平均值ＡＫＳ为经受规定应变并人工时效后冲击吸收功的平均值。
２．３．２ 结果数据及分析
试样经加工并试验后数据结果见表３，性能符合ＥＮ１００２５３：２００４和ＧＢ４１６０－２００４标准要求， － ，钢板屈服强度达到３抗拉强度达到５０～３９０ＭＰａ，伸长率达到２４９０～５２５ＭＰａ６％以上，－４０℃常规
及应变时效冲击功达到１４１Ｊ以上，Ｚ向断面收缩率大于３５％实现了强度和韧性的良好匹配。
Ａｃ３７．２－４３６．５ｗＣ＋５６ｗＳ９．７ｗＭｎ－３＝９ｉ－１１６．３ｗＣｕ－２６．６ｗＮ４．９ｗＣ８．１ｗＭｏ＋１２４．８ｗＶｉ＋ｒ＋３
（）＋１３６．３ｗＴ１９．１ｗＮｂ＋１９８．４ｗＡ３３１５ｗＢ１ ｉ－ｌ＋２．３ 性能检测过程及结果分析２．３．１ 试验方法
按照Ｇ所有试样均为横向取样，Ｂ４１６０－２００４ 的规定，先刨成１２ｍｍ×３０ｍｍ×３００ｍｍ的扁样
表３ Ｓ３５５ＮＬ３５性能检测数据－ＺＴａｂｌｅ３ Ｓ３５５ＮＬ３５ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｔｅｓｔｄａｔａ －Ｚ
批号＊ＧＤ１１０３０８００１ＧＤ１１０３０８００２ＧＤ１１０３０８００３ＧＤ１１０４０８００１ＧＤ１１０４０８００２ＧＤ１１０４０８００３
钢种
／ＭＰ／％厚度ＲａＲｍ／ＭＰａ ＡｅＬ
３６５ ３６０ ３５５ ３５５ ３５０ ３６０
５００ ５００ ４９０ ４９５ ５０５ ５１５
３６ ３４ ３６ ３６ ３８ ３２
／－４０℃ＡＫＶＪ
－４０℃应变／时效ＡＫＶＪ
／％Ｃ
／％Ｚ
５６７ ５５３０ ５６２７ ５６２４ ５５９３ ５５１６ ５
Ｓ３５５ＮＬＺ３５８．５－ ８ Ｚ３５８．５Ｓ３５５ＮＬ－ ８ Ｓ３５５ＮＬＺ３５８．５－ ８ Ｓ３５５ＮＬＺ３５８．５－ ８ Ｓ３５５ＮＬＺ３５８．５－ ８ Ｓ３５５ＮＬＺ３５８．５－ ８
２１５９３９７５９４２６０３．８９ １ １ １ １ １ ２ ４ ２４３６８９１９３８７８３９．８６ ２ １ １ １ １ １ ５ １９６９８７７８７５５４４７．６６ １ ２ １ １ １ ２ ５ ２２２００３０５０８２８０１．５７ ２ ２ １ １ １ ２ ５ ２０２１７１９５９６０５７５．４８ ２ ２ １ １ １ ２ ５ １９３６６５２５９５８４８３．９５ １ ２ １ １ １ ２ ５
＊批号为本公司生产。
应变时效后钢的冲击功下降， 由表３可以看出，
与应变时效的定义相吻合。根据系列冲击值计算应变时效敏感性系数Ｃ。为进一步深入研究应变时效对冲击性能的影响，分别将Ｓ３５５ＮＬ试样在５．０％、在０、７．０％、１０．０％应变时效后，－２０、－４０℃做时效冲击试验形成对比试验，结果数据见表４。
由表４，其０℃下的时效敏感系数均小于１５％，
表４ 不同温度和变形量下的时效敏感性系数
Ｔａｂｌｅ４ Ｓｔｒａｉｎｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆ ｙ
ａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｅｍｅｒａｔｕｒｅｓａｉｎ ｇｇｐ
变形量／％５．０ ７．０ 时效敏感性系数／％
０℃６．１ １１．５ －２０℃８．６ １５．４ －４０℃２３．９２５．８
且随着变形量的增大而增大，温度降低，则时效敏感系数增加的幅度亦大。－２０℃变形量为１０．０％时的时效敏感系数为３５．１％，－４０℃下变形量为
１０．０％时的时效敏感系数略高于５０％，说明Ｓ３５５ＮＬＺ３５钢的时效敏感性很低。随着变形量的－增加，冲击功逐渐减少，变形量为１冲击功０．０％时，减至最小值；有厚拉断面收缩率为４９％以上的抗层状撕裂性能；综上所述，说明Ｓ３５５ＮＬＺ３５钢板具有－良好的抗层状撕裂能力，经５．０％～１０．０％时效后仍然有好的止裂能力。２．３．３ 金相分析
高倍结果见表５。
拉伸试样高倍金相组织见图１，对拉伸断口用扫描电镜观察Ｚ向试样断口见图２，应变时效冲击
３８中国冶金
表５ Ｓ３５５ＮＬ３５高建钢高倍检测数据－ＺＴａｂｌｅ５ Ｓ３５５ＮＬ３５ｓｔｅｅｌｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ －Ｚ
夹杂物
批号
Ａ
细粗
—
Ｂ
细粗１．０
—
Ｃ
细粗—
—
Ｄ细
粗
—
０．５５ ０．
Ｄｓ
晶粒度
带状组织
魏氏组织—
／１４处Ｆ８０％＋Ｐ２０％
第２１卷
％
状态正火
ＧＤ１０１００８００８１１５－－ ０．１０．０＋１１．０５ ０．
、、ｂＡｌＴｉ等合金元素可以与碳氮元素 常用的Ｎ
形成碳化物、氮化物及碳氮化物，这些化交互作用，
合物在高温下溶解，低温下析出并以第二相析出的
４］
，、方式分布在基体上，有效阻止了晶粒的长大［Ｔｉ
发现在韧窝底部存在一定量的呈球状任意ＳＥＭ观察，
从其光学特性看，主要是钙硅酸分布的非金属夹杂物，
盐类。通过对夹杂物进行金相法评级，如表５非金属夹杂物分别为Ａ钢质不纯ＢＤ０．５、１．０、１．０级。可以看出，对低温时效冲击性能有一定的不良影响，如果需要更高级别的钢板，则需进一步降低杂质含量。２．３．４ Ｏ、Ｎ分析
应变时效的实质在于形成柯氏气团，在低碳钢和低合金钢中对应变时效起主要作用的是固溶于氮的作用在于形成柯Ｆｅ中的间隙原子Ｎ、Ｃ。碳、α－
对位错起钉扎作用，这些被钉扎的位错不能氏气团，
运动，而为了进行范性形变，必须增加应力，以便在应力集中处（晶界或夹杂物边界）形成新的位错。新的位错运动时将被钉扎的大量位错交割，受到后者
、降低钢板应变时效倾向。由高倍来ＡｌＮｂ等元素，
看钢主体组织为８仅有少量的珠光体，０％铁素体，存在一定的带状组织，夹杂物级别低，试样组织均匀／性较好。根据钢的显微组织评定方法（ＧＢＴ
）对其评级为０．该级别的带状组织虽然对５，１３２９９产品性能没有严重影响。如图３，－４０℃应变时效冲击试样存在明显剪切唇，微观为韧窝＋１０％，
解理，断口可以清晰地看到解理台阶和撕裂棱等准解理断口的典型微观形貌特征，说明－４０℃下的时效冲击部分为脆断。同时对－４０℃时试样断口进行更高
４８
表４ ２００８年白点检验情况
Ｔａｂｌｅ４ Ｉｎｓｅｃｔｉｏｎｏｆｗｈｉｔｅｏｉｎｔｉｎ２００８ ｐｐ
月份２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０ １１ １２ 合计
检验批次２６５ ２７６ ３９１ ２７５ ２９２ １８８ ４１１ ４４５ １８１ １７９ １５８ ３０６１
白点批次１２ １８ ３４ ２２ ２２ ６ １６ １９ ３ ０ ０ １５２
出现率／％４．５３６．５２８．７０８．００７．５３３．１９３．８９４．２７１．６６００４．９４
中国冶金第２１卷
例白点缺陷。
４ 结论
）从合金材料等原辅料的严格控制，对生产特１
白点出现率大幅度殊钢工艺消除白点有很好效果，降低，但不能保证彻底消除白点。
生产特殊钢配备２）除严格生产工艺制度外，
并保证每炉钢都进行１ＲＨ真空脱气处理装置，０可以完全解决转炉－矩ｍｉｎ以上的真空处理时间，形坯生产特殊钢的白点缺陷问题。
参考文献：
［］］高淬透性钢中的纵裂及其预防措施［理化检验：物１Ｊ． 孙盛玉．
自２本钢矩形坯连铸生产的特００８年年底至今，殊钢全部经ＲＨ真空脱气处理，特钢厂按其轧钢工艺产材后，低倍及探伤检验结果非常好，未出现过１
（）：理分册，１９９２，２８４５９．
［］］史怀言．车轮用钢生产的洁净度控制［中国冶金，２Ｊ． 汪国才，
（）：２００９，１９９３７．
檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵（上接第３８页）
］５
。通过对的阻碍，这就是钢的韧性降低的原因［
钢板屈服强度达２００４和ＧＢ４１６０－２００４标准要求， ，，到３抗拉强度达到４伸５０～３９０ＭＰａ９０～５２５ＭＰａ长率达到２６％以上，－４０℃常规及应变时效冲击功达到１探伤达４１Ｊ以上，Ｚ向断面收缩率大于３５％，到１级探伤要求，实现了强度、韧性、抗层状撕裂性能、低应变时效敏感性等性能的良好匹配和较高的内部质量的结合。此次研发的大口径厚壁直缝焊管钢板Ｓ３５５ＮＬＺ３５满足用户对厚钢板抗层状撕裂、－低应变时效、易焊接、探伤等特殊要求。
参考文献：
［］安旭文．钢材冲击韧性和应变时效敏感性问题的探讨１ 侯建国，
［］（）：西北水电，Ｊ．２００１２３５．
［］］山东冶金，２Ｊ．２００８， 郑香增．抗层状撕裂厚钢板的研制开发［
（）：３０２３９．
［］］张炜星．高强度结构钢Ｑ宽厚板，３６９０Ｅ的开发［Ｊ． 冯路路，
（）：２００９，１５４２７．
［］］黄波．中厚板生产中除氢工艺的合理应用［轧钢，４Ｊ． 李欣，
（）：２００５，２２５３６．
［］杜书波．济钢ＮＶ５Ｂ级船板应变时效敏感性试验研究 侯登义，
［］（）：山东冶金，Ｊ．２００７，２９６４６．
质量分数分别为Ｓ３５５ＮＬＺ３５钢板进行Ｏ和Ｎ分析，－
／／。相关标准对该技术指标没有明２６μ１μｇｇ和３ｇｇ确的规定，一般生产控制中尽量降低Ｏ、Ｎ质量分数。从产品检测结果看，比我公司平常Ｎ质量分数／要低，影响应变时效Ｎ质量分数控制较好。７６μｇｇ
３ 结论
）实验证明通过成分设计和轧制、热处理工艺１
，设计，生产的８金相组织为８．５ｍｍ厚Ｓ３５５ＮＬＺ３５－此工艺能够生产出厂家要求铁素体＋珠光体组织，
的超过国家标准的８８．５ｍｍ的大口径厚壁直缝焊管钢板。
）利用添加固氮元素Ｎ、、２ｂＴｉＮｉ抵抗应变时
效、复合微合金化和控轧控冷、正火热处理相结合生产的Ｓ３５５ＮＬＺ３５钢板具有低钢板应变时效倾向、－晶粒细小、组织均匀，具有良好的抗层状撕裂性能和低应变时效敏感性相结合的综合性能。按照该工艺性能符合Ｅ开发的Ｓ３５５ＮＬＺ３５钢板，Ｎ１００２５３：－ －