低Ni型LNG鋼的熱變形行為及力學(xué)性能

黨玉珍，蔡曉輝，陳其源，劉振宇

（東北大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院 軋制技術(shù)及連軋自動(dòng)化國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧 沈陽 110819）

我國作為一個(gè)能源消耗大國，石油化工行業(yè)的快速發(fā)展使得天然氣的消耗量越來越大[1]。為了方便海上運(yùn)輸，一般在常壓-162℃的低溫條件下采用先進(jìn)制冷技術(shù)將其液化成液化天然氣（Liquefied natural gas，LNG）[2]。LNG儲(chǔ)罐的大型化發(fā)展趨勢(shì)，要求LNG儲(chǔ)罐用鋼需具有高強(qiáng)度與更好的低溫韌性[3]。Ni系低溫鋼是主要的LNG儲(chǔ)罐用鋼，鋼中加入Ni元素，與基體形成置換固溶體，提高鐵素體的韌性，同時(shí)降低韌脆轉(zhuǎn)變溫度，提高鋼的低溫韌性[4-5]。

目前LNG儲(chǔ)罐用鋼主要以9Ni鋼為主，我國Ni資源短缺，加之9Ni鋼中較高的Ni含量提高了鋼的合金化成本[6]，因此有必要通過優(yōu)化調(diào)整鋼的化學(xué)成分及生產(chǎn)工藝，在不損害鋼性能的前提下研制出一種可替代傳統(tǒng)9Ni鋼的低Ni型LNG儲(chǔ)罐用鋼。國際上對(duì)于低Ni型LNG鋼的研究主要集中在降低Ni含量、優(yōu)化熱處理工藝，從而獲得優(yōu)良的性能[7-10]。近年來，我國相繼開展了低Ni型LNG鋼的研制工作[11]，但是鋼板強(qiáng)韌性仍較9Ni鋼有較大差距。因此，需要進(jìn)一步研究、優(yōu)化生產(chǎn)工藝。LNG鋼的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝為一階段軋制加熱處理，熱處理工藝主要是QT[12]（調(diào)質(zhì)熱處理）和QLT[13]（兩相區(qū)熱處理），這兩種工藝存在性能不佳、生產(chǎn)周期長等問題。兩階段控制軋制及超快速冷卻技術(shù)結(jié)合兩相區(qū)淬火和回火工藝則具有簡化工藝流程、降低成本且能獲得更好的強(qiáng)韌性匹配等優(yōu)點(diǎn)。但是目前對(duì)于低Ni型LNG鋼的熱變形行為尚不明確，對(duì)控制軋制過程中組織演變規(guī)律的認(rèn)識(shí)不夠深入，軋制工藝的制定沒有可靠的理論支持?！?br>