轻中心偏析，如图。在大冷速的作用下，以促进AF的形成来保证强度及低温韧性。
X70显微组织
17.5mm-L485 (X70)-0.25-500*
21mm-L485 (X70)-0.25-500*
28mm-L485 (X70)-0.25-500*
X70级别的管线钢基体组织属于QF+AF+GB（如图），这类钢一般成分体系低碳+微合金Nb、Ti、 Cr设计，C含量一般在0.04%~0.06%，这类钢终冷温度一般在480-550之间，强度级别在630Mpa左 右。X70近年来应用在油气管道中较为普遍，如中缅线、西二线、西三线、广西LNG天然气项目、 大唐煤制气项目等均有使用，该钢在25mm以下供货较多，基体组织中随厚度的变化QF含量增多， 晶粒度在12级以上，由于GB及针铁的大量出现，在制管过程中，受到加工硬化、第二相粒子钉扎 作用等作用下，包辛格效应消除，屈服强度、屈强比均会上升，所以在钢板生产时有意将屈服强度 及屈强比做低。
抗大变形X70HD显微组织
17.5mm-X70HD-0.25-500*
21mm-X70HD-0.25-500*
抗大变形X70HD管线钢基体组织属于QF+少量AF+板B（如图），这类钢一般成分体系低碳+微 合金Nb、Ti、Cr设计，C含量一般在0.04%~0.06%，这类钢终冷温度一般在300-380之间，强度级 别在670Mpa左右。与以往常规X70管线钢所不同的是，该钢需要保证各项应力比及均匀延伸率， 即： 纵向Rt1.5/Rt0.5≥1.12，Rt2.0/Rt1.0 ≥ 1.05，Rt5.0/Rt1.0 ≥ 1.09，均匀延伸率≥10%，从工艺角度出发， 必须保证拉伸曲线足够拱，抗拉强度足够高，低温韧性足够好才能满足上述条件，因此在研制该钢 的工艺中，将入水温度设定在Ar3以下30-50℃，返红温度设定在400℃，以保证双相组织的形成， 即软相QF大量先析，板B在大冷速、低返红形成，从而使得各项应力比、强度等满足工艺条件。
应的显微组织也比较简单，一般为铁素体 +少量珠光体（如图）。这类管线钢在卷管过程中会出 现包辛格效应而使屈服强度降低，其主要原因在于其基体位错密度低，晶粒相对较粗，没有加工 硬化效果，软相铁素体和硬相珠光体将发生不均匀变形，将会导致管线钢屈服强度降低，所以这 类管线钢一般要采用提高强度余量以保证钢管性能合格。
深圳LNG
2011年8月
第6页 西四线、西五线线路走向示意图
油气输送钢管发展趋势
更高压力----增到17MPa 更大口径----增到1422mm 更大壁厚----增到30.8mm 更高钢级----X90或X100/X120 更高标准----API第45版、专业石油公司 附加标准 更 安 全----全生命周期完整性管理
壁厚：最大26.2
钢级：X90/100
钢级：X60
钢级：X70
压力：6.4MPa 压力：10MPa
50-70年代
70－90年
90-2000年
2000-07年
07年-2012
2012-至今
增 大 输 气 量 的 四 个 方 案
提高钢级，从X80提升为X90/100，钢管已进行单炉或小批量试制
提高设计系数，从0.72提高到0.8，进行了近12.5万吨的批量生产
=20 μ m ; E 13+B C +G B ; S t ep=0. 3 祄 ;G r i d233x184
针状铁素体（AF）
板条贝氏体
对低合金管线钢，当冷却速率较快时，贝氏体呈板条状；与粒状贝氏体相比，板条 贝氏体更细。BF：由相互平行且带有很高位错密度的板条铁素体组成，板条界为小角度 晶界；若干铁素体板条平行排列成板条束，板条束界面为大角度晶界；板条间有条状或 断续点状残 γ （ M-A相）。 EBSD 分析显示：与粒状贝氏体不同，板条贝氏体内 BF 板条 束以大角度晶界分割，且板条贝氏体中BF要细小的多。
多边形铁素体（PF）
准多边形铁素体（QF）
粒状贝氏体
20世纪50年代，Habraken等在低碳/中碳合金钢中首先发现粒状贝氏体组织。该组织 在较慢的冷却速率下出现；相变特点：由于冷速较慢，碳有足够的时间由α/γ相变前沿界 面向γ内以较快速度扩散；避免了碳化物的析出，导致残余奥氏体碳含量升高，发生奥 氏体稳定化，在随后冷却过程中，富碳奥氏体或转变为马氏体，或保留至室温；组织特 征：板条束铁素体/先共析铁素体基体上弥散分布有M-A小岛，由于小岛呈现颗粒形态， 故命名为粒状贝氏体（Granular Bainite）。
X65显微组织
20mm-L450 (X65)-0.25-500*
26.4mm-L450 (X65)-0.25-500*
X65级别的管线钢基体组织属于多边形铁素体+针状铁素体+少量粒状贝氏体 （如图），这类钢 一般成分体系低碳+微合金Nb、Ti、Cr设计，C含量一般在0.05%~0.07%，这类钢终冷温度一般 在550-600之间。强度级别在580Mpa左右，基体组织受板厚影响，其软硬相占比有明显不同，
20mm以下规格主要以针铁+粒贝为主，与X70类似，而在大壁厚特别是深海管线中其厚度方向组
织中多变形铁素体占比较大，这也是为保证其低温韧性而设计的。
抗酸X65MS显微组织
18.54mm-X65MS-0.25-500*
18.54mm-X65MS-0.5-500*
抗酸X65MS管线钢基体组织属于多边形铁素体+针状铁素体+少量粒状贝氏体 （如图），这类 钢一般成分体系低碳+微合金Nb、Ti、Mo、Ni设计，C含量一般在0.03%~0.05%，Mn含量一般在 1.10%之内，强度级别在570Mpa左右。成分采用低C、Mn、P、S设计，以减少HIC敏感性，减
=20 μ m ; B C ; S t ep=0. 6 祄 ;G r i d200x125
=20 μ m ; E 13+G B ; S t ep=0. 6 祄 ;G r i d200x125
板条贝氏体（BF）
M-A组元
低碳微合金钢连续冷却转变为贝氏体时，在形成贝氏体F的过程中，碳在参与奥氏体 中逐渐富集。由于相变温度高，相变驱动力小，转变不彻底，少量奥氏体残留下来，以 岛的形式分布在板条贝氏体内，同时在大角度晶界上也常有小岛的存在。 对管线钢成分而言，富碳奥氏体难以保留至室温，大部分奥氏体冷却时转变为马氏体 ，称M-A，它对抗HIC性能有一定影响，理想的状态为数量少、尺寸小，M-A为脆性相 ，小岛的数量、大小、形态和分布对管线钢的韧性寸小、均匀分布、形态应趋于球状， 那些长条状、或带尖角的MA对性能不利。
Lepera试剂染色后的M-A分布
SEM照片中的M-A
Gr.B-X60显微组织
L245(Gr.B)-200*
L360(X52）-500*
L415（X60）-500*
X60及以下级别的管线钢属于铁素体-珠光体 ，这类钢一般以C-Mn为主，C含量一般在
0.10%~0.15%，有时也加入微量的Nb等元素，这类钢终冷温度控制比较高（一般在 630以上，相
特殊性能
抗低温钢管
CVN温度从-10℃降低到-40℃，DWTT从0℃ 降低-20℃
增 加 特 殊 性 能 要 求
大应变钢管 增加均匀延伸率和纵向拉伸性能，要求较低的屈强比
深海用钢管
增大厚径比，提到低温韧性，提高加工几何尺寸精度
抗腐蚀钢管
提高管材抗HIC和SSCC能力，甚至采用复合钢板加工
厚壁螺旋钢管 X80钢级，1219螺旋钢管壁厚增加到22mm
=50 μ m ; B C ; S t ep=0. 7 祄; G r i d210x91
=50 μ m ; E 13+B C +G B ; S t ep=0. 7 祄; G r i d210x91
粒状贝氏体及EBSD图片（GB）
典型X80粒状贝氏体显微组织
针状铁素体
针状铁素体（Acicular ferrite）：低碳低合金钢冷却过程中，在较低温度下，与贝氏 体相变相近的区域形成（形成温度高于板条贝氏体）；其二维特征呈针状，并具有片状 界面特征；针状铁素体首先在钢中预先存在的缺陷处（如MnS、VCN、氧化物冶金等夹 杂物）形核、长大，随后不断激发新的晶核；针状铁素体内位错密度较高 1014m-2；管 线钢组织判定中：针状 F（AF）泛指具有贝氏体特征的组织，即包括粒状贝氏体、板条 贝氏体铁素体等。
2000-2002年,西 气东输管道工程
技 术 趋 势
2007-2009年,西 气东输管道工程 二线 管径：1219mm 壁厚：最大27.5 钢级：X80 压力：12MPa
趋势： 管径：1219-1422mm 壁厚：最大30.8mm 压力：17MPa
1996年陕京管 道工程： 管径：1016mm 管径660mm 管线钢主 日本进口的 要采用A3、 TS52K(相当 16Mn 于X52)
增大管径，从OD1219mm,增到OD1422mm，正进行产品试制
提升输气压力，从12MPa增到17MPa，北美将采用输送压力超过17MPa。
同时，边远荒漠、高寒冻土带和海洋等极限及特殊环境区域的油 气田开发日益兴起，这些地区恶劣的地理环境和管道服役条件，对焊 管在耐腐蚀性能、耐低温、抗变形以及适应海洋服役等方面提出了特 殊要求，不断挑战钢板和钢管的技术极限，产品开发具有广阔的市场 前景和较高的附加值。因此各钢管厂为满足钢管新需求，积极主动参 与到各种钢管研制过程中。
银川 榆林 靖边
永清
大连LNG 唐山LNG
西一线
兰州 西安 泰安 平顶山 枣阳 孝感
西二线 冀宁线
江苏LNG
上海 台州 福州
南部 拉萨
川渝管网
重庆
忠武线
武汉 南昌 湘潭 樟树 吉安
贵阳