Ti含量改善X80管线钢中硫化物析出的研究

Ti含量改善X80管线钢中硫化物析出的研究

随着石油、天然气工业的发展，管线钢的需求量增加。服役条件的日益恶化，对管线钢的质量要求愈来愈严格，管线钢中的MnS对管线钢的韧性、焊接性能都有着显著的影响，同时条状硫化物是裂纹源，易导致氢致裂纹。尤其当输气介质中含有H2S、CO2等腐蚀性气体时氢致裂纹更易发生。为了减小MnS夹杂物对钢性能的危害，高级别管线钢一般要求Ｓ的质量分数小于(30～50)×10-6，甚至10×10-6，通过在精炼过程中进行钙处理或加稀土处理，使条状MnS夹杂物变性为危害较小的纺锤形或者球形的CaS或CaO-Al2O3-CaS复合夹杂物。

管线钢中的MnS对管线钢的韧性、焊接性能、应力腐蚀断裂等性能都有着不可忽视的影响。武汉科技大学的学者以不同S含量的X80管线钢为研究对象，通过加入不同的Ti含量控制MnS的生成，使其生成Ti4C2S2。运用Factsage软件模拟计算，探讨了Ti含量对MnS析出的影响，计算得到了不同S含量下Ti4C2S2析出时的临界Ti含量。在实验室条件下，制作了不同Ti、S含量下的试样，采用SEM、EDS观察不同条件下试样中夹杂物的形貌、尺寸和成分变化。研究表明，管线钢中加入Ti合金可以使MnS转化生成Ti4C2S2，且随钢中S含量的提高其要求转化生成Ti4C2S2的Ti含量也需提高。