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Q345B矩形管的控制冷却工艺
Q345B矩形管生产的目的是获得拉拔性能良好的索氏体组织，理论上应使相变在630℃左右发生，而实际生产中不可能是完全的等温转变，最终产品中除了索氏体，还可能有少量铁素体和片状珠光体。本文采用热模拟实验的数据，对Q345B矩形管的动态连续冷却转变曲线(CCT曲线)进行了研究，讨论了吐丝温度和风冷线冷却制度对组织性能的影响，并结合高速线材控制冷却过程中的两个基本模型，即斯太尔摩风冷线上奥氏体向珠光体转变模型及最终显微组织与力学性能的关系模型，分析了Q345B矩形管的控制冷却过程与最终的显微组织和力学性能的关系，以便对冷却制度进行优化，降低组织性能改判率。
1 CCT曲线的绘制
试样钢种为WLX82A，轧制前坯料尺寸为200mm×200mm×6000mm，成品断面尺寸为.5mm。于粗轧机出口摆剪处剪下一段粗轧坯试样，加工为中8mm×15mm的圆柱体。
将Q345B矩形管试样加热至1100℃，保温5min后冷却至1050CC，以50／s应变速率、60％相对变形程度进行压缩变形。根据现场的生产工艺，设定了3个起始冷却温度880、910、940℃，变形后的试样分别从880、910、940℃开始以0.8、3、6、10、20、30、40℃／s7种不同的冷却速度进行冷却至200℃，测得温度.膨胀量时间曲线，用热膨胀法确定相变温度和时间，利用Origin软件绘制动态CCT曲线。同时以3个试样分别从880、910、940℃淬火，测量此温度下奥氏体晶粒尺寸。
2 结果分析
Q345B矩形管热模拟实验中的起始冷却温度，对应现场线材进入斯太尔摩风冷线的吐丝温度。在同一冷却速度下，随着起始冷却温度的升高，转变终了温度有不同程度的升高。起始冷却温度越高，线材的连续转变过程中在高温阶段停留的时间越长，具有的能量越高，在晶界上越容易形核长大，并且此时过冷度也较大，转变较快。
利用LeicaDM6000金相显微镜和SEMQuant400扫描电镜对热模拟试样进行定量金相分析，得到试样奥氏体化晶粒尺寸和珠光体片问距。降低吐丝温度，一方面影响变形后奥氏体晶粒长大倾向，使相变前奥氏体晶粒越小，晶界面积增大，组织中铁素体比例增加，利于形成较细晶粒组织;另一方面，珠光体量减少，珠光体片层问距变大，抗拉强度和屈服强度降低。
从实际生产情况以及用户对Q345B矩形管强度性能的要求考虑，吐丝温度可以设定在较高温度区问内(910～930℃)，从而获得较高的抗拉强度。但吐丝温度也不能太高，NTM(无扭精轧机组)出口温度和吐丝温度之间应当有一定的温降，否则由于线材长时间处于高温区，奥氏体晶粒长大，最终相变后珠光体量增多，使得去除氧化铁皮困难。另外，吐丝温度的波动应严格控制在±10℃范围内以改善通条性能。
冷却速度的加快将使相变开始温度移向较低温，随冷却速度的提高过冷度增大，促进了铁素体的进一步形核，提高了形核率，同时温度较低又限制了晶界的运动能力，延迟铁素体晶粒向未相变奥氏体基体中的生长，降低长大速率，造成铁素体晶粒的细化。加快冷却还可阻止转变前已经细化的奥氏体晶粒长大，同样有利于细化铁素体晶粒。同时也细化了珠光体，减少了珠光体的量，可减轻或消除珠光体带状组织，特别是减小珠光体的片问距和渗碳体层的厚度，使得组织更加细小均匀。
要想将Q345B矩形管的冷却速度控制在9～12℃／s，经计算应在2风机段开始相变，在4风机段之前完成相变。1、2风机应全开，3风机开85％左右或全开(取决于轧件温升情况)，目的是使线材在相变过程中温度尽可能稳定在630℃左右，即近似等温转变，同时相变在很短的时间内完成，以获得片间距极小且均匀的组织，保证在获得高强度的基础上，具有良好的韧性。相变完成之后，一方面要使线材不断降温，另一方面如果降温速度太快，势必造成应力增大，影响线材力学性能，所以4～10风机可适当减低开启度。由于斯太尔摩风冷线冷却能力(主要由风机的开启度来控制)受环境尤其是气候的影响较大，使得风机的开启与冷却速度之间没有线性关系，在正常生产中应随时进行测温以控制冷却速度。
3 总结
(1)Q345B矩形管理想的吐丝温度为910～930℃(-4-10℃)，随气候的变化适度调整。
(2)Q345B矩形管相变过程中冷却速度理想范围为9～12℃／s。风机的开启度对相变过程影响很大，应根据实际冷却速度动态调整冷却程序，使Q345B矩形管相变过程中温度保持稳定，即近似等温转变。
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大口径方管市场交投氛围冷清
钢坯：22日唐山大口径方管钢坯暂稳报3570，其他市场价格普遍下调，今唐成品材主流下行，幅度30-70，整体成交表现不佳，仅窄带降后成交尚可，大口径方管市场交投氛围冷清，目前唐山及周边部分钢厂普方坯含-税出厂3570元，迁安普方坯部分资源3570，商家裸价3280。北方其他市场下调60，成交弱，下 游无购坯意愿，商家则观望情绪较浓，少量购坯，市场操作显谨慎。江浙沪线螺价格下调，成交偏弱，下游需求跟进不足，市场对高价资源接受度减弱，观望情绪较 浓，今连云港、徐州钢厂20MnSi方坯报-价3790-3820。广东线螺小跌，成交受阻，商家以消化库存为主，少量购买坯料，下游购坯则显谨慎，市场 交投清淡。
国产矿：22日国产矿市场主稳运行。昨钢坯降60，普指也跌了1.25美金，多数商家对后市并不抱乐观心态，但怎奈环保致使部分地区资源紧张， 特别是唐山地区粗粉尤为明显，矿选企业开始抬价操作，因而遵化66湿涨10至490-500元/吨，此时钢企采购显困难，但又碍于目前趋弱的行情，对抬价 多不认可，多数均维稳观望，仅有个别库存吃紧的钢企做出小幅上调，如今鑫达钢铁内粉招标价上涨2元至650元/吨。而东北地区依然维持趋弱态势，今本钢、 通钢对采购价下调20，明日执行。市场或会再度跟随。预计短期内国产矿市场将主稳个调为主。
进口矿：22日进口矿港口大口径方管现货报盘涨跌稳互现。昨晚普指跌1.25美金，现62%澳粉指数61.3美元/吨，块矿溢价0.33。今黑色期现货维 持低走态势，钢坯节内涨150昨日直接大跌60，市场观望加剧。外矿远期实货方面，卖方报盘积极但多不挂实价，只挂可议;买方询盘较少，采购异常谨慎。港 口现货方面，尽管矿商反馈昨日港现成交和询盘都不错，个别矿商今早拉高了部分主流矿的价格，但在连铁跌破440以后，市场买盘再次陷入观望，询盘虽多，不 过成交却寥寥。库存方面，全国45个港口铁矿石库存为13193，较节前统计数据降164，较去年同期增2732，日均疏港总量273.25，节前统计数 据为284.77。(单位：万吨)渤海湾多港受天气影响部分船只靠泊，而江内则因泊位和卸船机检修，导致卸货不畅库存下降。唐山两港因环保和假期影响，运 输量大减。总体看国内各主港虽然库存出现下降，但港口待泊船只压港较多，短期港口库存有大幅回升的空间。矿山发货方面，澳洲黑德兰港务局统计，2017年 9月份黑德兰港铁矿石发货量为4337.12万吨，环比增加60.16万吨，同比增加153.37万吨。其中发往中国的铁矿石总量为3672.96万吨， 环比增加107.17万吨，同比增加118.71万吨。从库存到钢厂使用预期，铁矿石万般利空却无一点利好，5月份继续大概率下跌。
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无缝管市场暂时以稳为主
个别地区已出现严重缺货现象。另一方面，多数钢厂目前仍处于检修限产状态，短期内资源供应或仍受限，资源短缺或将继续推进市场价格的上涨。就市场需求而言，虽然现在市场供应较少，但市场实际需求增加速度仍然比较缓慢；无缝管市场价格涨跌变动快，终端采购对于价格变动已产生抗性，观望心态仍将继续发挥作用，价格上涨需求或不会尽快跟随增长。就资金方面，较少的库存量减少了资金占用，尽管已接近月底，但整体市场资金压力不算太大。就热轧卷板期货方面，热轧卷板期货价格自昨日大幅上涨，今日涨势依旧，但涨幅较昨日有所减少，后期增长幅度或仍保持小幅变动为主。短期内热轧卷板期货价格上涨对现货市场钢材价格将继续产生拉动作用。综合目前市场分析，预计短期内市场价格或将继续保持趋强态势。市场方面，受宏观面的短时刺激，上游原料钢坯及部分带钢有所跟涨，华北管厂镀锌管出厂报价基本维稳，个别小涨10元，市场反响也较为平淡，无缝管市场仍暂时以稳为主。
故个别钢厂盘中小幅下调10元；型材主流报价维持平稳，目前已经是低价出售，但是市场鲜有问津，成交无改善，据了解，部分钢厂实际操作 仍有下降空间；建筑钢材成交价格向低位靠拢，成交持续低迷。从目前形势看：近期钢坯本身表现尚可，贸易商发货有加价空间，上游原料市场也保持坚挺，普氏62%进口矿指数64.25美元，铁矿石价格仍居高不 下，对钢坯价格维稳起到了一定的支撑作用。
国内多数地区商家仍保持低位库存操作，短期内不会有较多商家增加库存。虽然部分商家库存资源偏多，出货心态依然浓重，希望通过价格调整增加竞争性的操作仍将持续。无缝管淡季，无缝管需求或不会有较大变动。就对于近期市场发展的观点，多数商家持观望态度；随着农忙的结束，部分商家预期冷清的市场行情后期或能得到缓解，但多数商家对于市场需求的发展扔不看好。虽钢厂经营压力大，但生产热情并未减退，随着粗钢产能大幅释放，无缝管供需陷入失衡状态，加之季节性消费减少，社会库存逐渐增加，钢 材价格步入下降通道。有说后期高炉会检修，但是笔者对后市仍是不看好的，检修的高炉只在少数，而且有的高炉已经检修过了，所以说产量面基本无影响，库存压力仍得不到缓解。
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关于石油输送专用钢管的一些生产技术的介绍。
连续油管是一种单根长度达几千米并可反复弯曲、实现多次塑性变形的新型石油管材。连续油管及其作业装备被称作“万能作业机”，在国外如美国、加拿大等国家，连续油管已成为油田作业中必不可少的石油装备。目前最长连续油管是9000m长，关于这种特殊油管制造的核心技术是：
1、化学元素
由于严酷的服役环境，对连续油管材料力学性能和抗腐蚀性能有较高的要求，要对材料的化学成分优化设计，还必须对冶炼、轧制等实现全流程洁净化控制，尽量减少夹杂物和S、P等有害元素含量。
2、加工
由于位错增殖等原因引起的加工硬化和包申格效应共同作用后，管体强度的变换规律加以控制。
3、热处理
通过对管体热处理，实现组织和性能的最佳控制，特别是高强度与高塑性以及低的残余应力。
4、焊接技术
对低碳微合金钢，目前主要采用HFW焊接技术，需要研究最佳焊接工艺参数(如电流、电压、频率、焊接速度、成形角、挤压量等)，研究焊缝以及焊缝热处理技术。
5、板材对接
要实现HFW焊管连续生产，必须先将板材接长，目前板材对接主要采用TIG、MAG和等离子焊接等方法。正在研究的方法是搅拌摩擦焊方法。
6、管材对接
连续油管在使用过程中可能会造成局部损伤，必须将损伤或缺陷部分切除掉，并通过焊接将管子连接起来。传统的对接方法一般采用手工TIG焊，焊接质量难以控制，目前使的是全自动焊接技术。
7、新制造技术
如CVR技术，即采用同一规格的管坯的连续管，在线通过中频感应加热到940℃，通过热机械轧制，一方面实现HFW焊缝优化或无缝化，另一方面实现变壁厚或变径。另外，还有特殊用不锈钢连续管激光焊接技术等。
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