為了經(jīng)濟地將石油和天然氣從遙遠的港口或油氣田輸送到使用地區(qū)，雖然提高輸送管道的壁厚可以提高輸送能力，但也會大幅提高輸送管道制作的成本，采用強度較高的薄規(guī)格低屈強比管線鋼X70輸送管道既經(jīng)濟適用又能提高輸送效率，同時低屈強比管線鋼更能適應管線惡劣的外部環(huán)境，因而加速了薄規(guī)格低屈強比管線鋼X70的研制開發(fā)。
管線鋼微觀結(jié)構(gòu)針狀鐵素體中析出的M/A島的含量、形狀、尺寸及分布等不僅影響對鋼材力學性能及DWTT值有著重要影響，同時影響管線鋼的屈強比，適當提高針狀鐵素體中M/A島的體積分數(shù)可以提高鋼材的強度。當其體積分數(shù)一定時，M/A島尺寸越大，鋼材強度越低。M/A島的體積分數(shù)和大小一定時，有尖角的M/A島則易產(chǎn)生應力集中而誘發(fā)裂紋，降低材料的強度和DWTT值。細小彌散分布的M/A島狀組織能阻礙位錯運動和疲勞裂紋擴展，不易因應力集中而誘發(fā)裂紋，并使其長度小于裂紋失穩(wěn)擴展的臨界尺寸，可提高鋼材的強度和DWTT值，同時顯著降低屈強比[1-3]。
基于上述理論，均勻細小的M/A島在不損害薄規(guī)格X70韌性指標的同時，顯著提高抗拉強度，降低屈強比。熱軋機組的變形量及冷卻速度是影響M/A島關鍵性工藝。本溪鋼鐵集團公司（簡稱本鋼）根據(jù)2300 mm熱軋機組自身的特點確定了合理的變形量和冷卻速度，把厚度9.75 mm的薄規(guī)格管線鋼M/A島的數(shù)量、形狀、尺寸和分布控制在合理的范圍內(nèi)，可以顯著降低薄規(guī)格管線鋼X70的屈強比（屈強比≤0.89）。
1. 材料成分及工藝路徑
1.1 合金化路線
厚度9.75 mm的薄規(guī)格管線鋼X70成分設計中不再采用傳統(tǒng)X70(w(C)<0.060%)管線鋼低碳設計，采用碳（w(C)<0.010%）、中錳含量、低硫（w(S)<0.0050%）、Nb-V-Ti合金化和鉬微合金化路線，其設計成分和實際成分如表1所示。
1.2 工藝路徑
生產(chǎn)厚度規(guī)格為9.75 mm的低屈強比（≤0.89）薄規(guī)格管線鋼X70的主要工藝路徑：
鐵水預處理→轉(zhuǎn)爐冶煉→精煉（RH、LF、Ca處理）→連鑄→板坯加熱爐→荒軋機組→精軋機組→層流冷卻系統(tǒng)→卷取機組。
2. 生產(chǎn)工藝對M/A島的影響及分析
2.1 變形量對M/A島的影響及分析
在2300 mm熱軋機組生產(chǎn)試驗中，2架粗軋機組和7架精軋機組變形量分配設計3種工藝，變形量分配、性能指標及組織中M/A島情況見表2。由試驗結(jié)果可以看出，合理的粗軋機組、精軋機組道次及變形量分配，晶粒度尺寸不易過細過粗、組織均勻；適當增加粗軋壓下量同時適當減小精軋機組壓下量分配，有利于析出和均勻化M/ A島組織。
