炼钢 ›› 2026, Vol. 42 ›› Issue (5): 86-94.
李勤学¹,钟华军²,杨艳¹,杨俊¹,姜敏³,王新华³
LI Qinxue¹, ZHONG Huajun², YANG Yan¹, YANG Jun¹, JIANG Min³, WANG Xinhua³
摘要: 通过系统分析X65MS管线钢抗HIC性能不合格的成因,并结合连铸坯中碳氮化物的分布特征,清晰地揭示了"连铸坯偏析→析出相与有害组织形成→氢致裂纹产生"的演变过程与内在机制。试验结果表明,连铸坯中心偏析区域Nb、Ti、C、N等溶质元素富集,为粗大的碳氮化物的析出、长大提供了驱动力。这些粗大的碳氮化物遗传至钢板中,成为了不可逆氢陷阱,促使HIC形核,并沿连铸偏析导致的带状硬脆组织扩展。热力学计算表明,TiN的起始析出温度约1479.0 ℃,接近固相线温度,说明其先在凝固末期的液相或枝晶间析出;而NbC的起始析出温度约1134.0 ℃,其倾向于在缺陷密度高的连铸坯芯部析出。通过精准调节Ti、N、Nb等元素的含量,能够主动控制碳氮化物的析出温度与析出量。为提升X65MS管线钢的抗HIC性能,建议采取以下综合措施:在连铸中采用低拉速与低过热度,配合强化轻压下,以减轻中心偏析;在轧制中控制适宜加热温度与未再结晶区变形量,并优化冷却工艺,以细化组织、抑制有害析出;同时应严格控制氮含量及适当降低钛铌含量。通过全流程协同调控,有望系统改善钢材抗HIC性能,并为工业生产提供参考。