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。科研人员以不同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。