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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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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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活塞环重要组成部分热轧复合Q235碳钢/无缝钢管
能充分利用4A 60高导热性、耐腐蚀性、易钎焊性和08A l良好的力学性能,通过冷轧复合生产4A 60铝)-08A l钢)层状复合板.复合板在热电空冷领域的应用越来越广泛。大量研究表明[1-4],冷轧金属层状复合材料,界面结合机理主要是薄膜理论。根据薄膜理论可知,轧制压力的作用下,金属待复合面硬化层裂开,基体金属在裂缝中暴露出来,当轧制变形量达到保证两层新鲜金属互相接触的临界值时,两种材料发生初始结合。有限元数值模拟可研究轧制过程中界面处的应力应变分布,该方法已经广泛应用于双金属轧制复合临界压下量的研究。宗家富等[5]模拟不锈钢/碳钢热轧复合,提出界面上的等效应力值大于此压下量下的结合强度时对应的轧制压下量,为临界复合压下量;董洁等[6]模拟了热轧复合Q235碳钢/无缝钢管,活塞环是活塞的重要组成部分,发动机中工作条件最恶劣的零件,起着密封、导热、支撑和刮油等作用。由于活塞环的工作环境十分恶劣,加上对其功能要求又很高,因此,活塞环的材料应具有很高的耐磨性、抗刮伤性、耐蚀性、导热性、贮油性、密封性、弹性和疲劳强度,还必须具有很低的摩擦因数[1]6Cr13Mo钢16mn无缝钢管是典型的马氏体不锈钢,具有良好的耐磨、耐热性能,因此被广泛应用于活塞环用材料。6Cr13钢的基础上,添加一定量Mo能够在回火过程形成一定数量的细小MC型金属间化合物,均匀、弥散地分布在基体中,可明显提高钢的硬度和耐磨性能(MoC析出温度400~600℃)同时由于Mo形成碳化物的能力比Cr强,部分Mo可以溶入Cr23C6中,形成复合型碳化物(Cr,Mo23C6,显著改善钢的热稳定性。此外,不锈钢中添加Mo,还能够提高钢在非氧化性介质中的抗腐蚀性能,增强钢抗点蚀和缝隙腐蚀能力[2]
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合金钢管的标准
该合金管具有中空的横截面，并且大量地用作输送流体的管道，例如用于输送石油，天然气，气体，水，机械处理和某些固体材料的管道。与圆钢等固体钢相比，合金钢管在相同的弯曲和扭转强度下具有更轻的重量。合金钢管是经济的横截面钢，广泛用于制造结构件和机械零件，如石油钻杆和汽车变速器。建筑中使用的轴，自行车架和钢脚手架。采用合金钢管制造环形件可以提高材料利用率，简化制造工艺，节约材料和加工工时，如滚动轴承套圈，千斤顶套筒等。目前钢管已广泛应用用于制造。合金钢管也是各种常规武器不可或缺的材料。桶，桶等必须由钢管制成。合金钢管根据截面形状的不同可分为圆管和异形管。由于圆周面积在相同周长的情况下最大，因此可以通过圆管输送更多的流体。另外，当环形部分受到内部或外部径向压力时，力更均匀。因此，大多数钢管都是圆管。
合金管有大口径合金管，厚壁合金管，高压合金管，合金法兰，合金弯头，P91合金管和无缝钢管以及化肥专用管也很常见。
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