组织特征与强韧性能关系的研究及展望
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高钢级管线钢微观组织特征与强韧性能关系的研究及展望／仝珂等?９９?
相亦是提高管线钢强度的重要手段［２］。然而高钢级管线钢微观组织特征非常复杂，如晶粒形状和尺寸、相组成、相形态和分布、晶界特征分布以及织构和晶粒取向等。其中，晶粒尺寸是影响材料性能的重要因素。研究表明，细小的晶粒可以提高材料的强度和改善材料的塑性和韧性。晶粒尺寸可以作为一个衡量管线钢综合力学性能的重要指标。
此外，管线钢中由于合金元素含量高且频繁出现超大尺寸夹杂物和带状组织，在实际应用中存在很多问题（见图１）；如在西气东输二线Ｘ８０钢管生产检验过程中发现，个别批次Ｘ８０管线钢存在超大尺寸非金属夹杂物，而参照标准Ｌ３“ｊ，该管线钢性能符合标准规定。超大尺寸夹杂物对管线钢综合性能特别是强韧性有多大影响，还不得而知。文献调研表明，国内外尚未针对高钢级管线钢的微观组织特征与强韧性能的关系建立一套完整的研究体系。因此急需研究高钢级管线钢的微观组织特征，尤其是晶粒尺寸、菲金属夹杂物、带状组织与材料强韧性能的关系。
图ｌ高钢级管线钢中超尺寸非金属夹
杂物（ａ）和带状组织（ｂ）
Ｆｉｇ．１Ｔｈｅｏｖｅｒｓｉｚｅｄｎｏｎ－ｍｅｔａｌｌｉｃｉｎｃｌｕｓｉｏｎ（８１）ａｎｄｂａｎｄｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅ（ｂ）ｉｎｈｉｇｈｇｒａｄｅｐｉｐｅｌｉｎｅｓｔｅｅｌ
２管线钢微观组织特征的研究进展
２．１晶粒尺寸
晶粒尺寸（晶粒度），是指晶粒尺寸大小的量度。传统的晶粒度测试方法是使用化学试剂腐蚀出晶界来区分不同的组织，并通过与标准评级图对比来评定晶粒度级别。但是使用传统方法对晶粒度进行测量，经常会有某些组织难以显示出来，特别是管线钢，其组织十分复杂，如ＳｍｉｔｈＹＥ等嵋。认为Ｘ８０中的针状铁索体，通常显示为独特的不规则形状，晶粒大小不等，相互之间的位相关系不定，呈混杂分布状态，这就使得通过传统方法评定出的晶粒度往往不准确，并不能很好地反映材料的性能。对管线钢的研究表明［６］，钢中重要的组织单元是有效晶粒。针状铁素体组织之所以拥有极好匹配的力学性能，是因为一方面来自于晶粒的细化，包括奥氏体的细化；另一方面来自于有效晶粒。一般情况下，有效晶粒是通过由电子背散射衍射（ＥＢＳＤ）所确定的组织中的“晶体学单元”和由夏比Ｖ型缺口冲击（ＣＶＮ）试验的裂纹扩展路径及解理面单元所确定的“形貌单元”来确定的。在管线钢中有效晶粒定义为晶界取向差大于１５。的晶粒，具有大于１５。晶界取向差的晶粒表征了控制材料断裂的组织单元，决定着材料的强韧性。采用有效晶粒尺寸替代传统晶粒度评定方法，突破了传统方法的不足，评定出的晶粒度能准确反映材料的性能．使组织结构与性能可以更好地对应起来。２．２非金属夹杂物
钢中不具有金属性质的氧化物、硫化物、硅化物、硅酸盐或氮化物称为非金属夹杂物。它们是钢在冶炼过程中加入脱氧剂而形成的氧化物、硅酸盐和钢在凝固过程中由于某些元素溶解度下降而形成的硫化物、氮化物，以及炉渣或耐火材料来不及排出而留在钢中［７］。非金属夹杂物常作为衡量钢质量的重要指标，其类型、组成、形态、含量、尺寸、分布等各种状态因素都对钢性能产生影响。高惠ｌ临等［８］认为非金属夹杂物可使管线钢的韧性降低，韧脆转变温度升高，并且夹杂物在轧制过程中发生形变可导致材料在横向和厚度方向上的韧性严重恶化。ＣａｒｎｅｉｒｏＲＡ等［９’１０］证明在大多数情况下，氢致开裂（ＨＩＣ）起源于夹杂物，而硫化物应力开裂（ＳＳ—ＣＣ）的形成与ＨＩＣ的形成密切相关。黄一新等［１１］研究表明Ｘ７０管线钢中的大量的硅酸盐类夹杂物影响着管线钢ＤｗＴＴ合格率。熊庆人等［１２］分析了国产Ｘ７０管线钢断口分离现象的产生机理，发现管线钢中夹杂物与脆性带状组织造成沿轧制方向铁素体界面的弱化，从而导致断口分离。
随着钢洁净度的提高，钢中大尺寸的非金属夹杂物出现几率很低，洁净高强钢中的夹杂物由少量大尺寸夹杂物和一些小尺寸夹杂物组成。夹杂物的尺寸对承受负载的钢件的可靠性和性能都有重要的影响。大量的实验结果表明，构件在循环应力作用下，裂纹首先在夹杂物或其它缺陷处萌生，且疲劳失效最可能发生在最大夹杂处。因此，高钢级管线钢中最大尺寸夹杂物的评估有助于预测钢的力学性能和根据夹杂物的尺寸估量使用过程中潜在的危险和评估炼钢过程。２．３带状组织
钢中的带状组织沿轧制方向形成，以先共析铁素体为主的带与以珠光体为主的带彼此堆叠而成的组织形态，是钢材中常出现的缺陷性组织。它是铸锭中的粗大枝晶在轧制时沿变形方向被拉长，并逐渐与变形方向一致而形成的。钢材成分偏析越严重，形成的带状组织越严重。由于相邻带的组织不同，它们的性能也不同，导致产生应力集中，总体力学性能下降，并且有明显的各向异性。周琦等【ｊ”１５］研究表明，带状组织对管线钢的主要危害是降低了其抗腐蚀性能。
２．４研究局限性及解决方案
如上所述，有效晶粒尺寸、非金属夹杂物及带状组织是衡量管线钢力学性能特别是强韧性能的重要指标。但是目前对于高钢级管线钢，其微观组织特征有以下２个问题悬面未决：第一，如何根据检测到的有效晶粒尺寸、夹杂物的形态及尺寸和带状组织的级别等微观组织特征参数准确预测管线钢的性能；第二，不影响高钢级管线钢性能的有效晶粒尺寸的临界值、夹杂物临界尺寸和带状组织临界级别应该是多少？为此，长期以来材料工作者从宏观力学性能测试与理论计算的角度做了大量工作，但至今未得到满意结果。笔者认为，通过如下研究思路可得到令人满意的结果。
（１）采用电子背散射衍射（ＥＢＳＤ）技术研究高钢级管线钢的有效晶粒尺寸及有效晶粒尺寸与材料性能的对应关系。
（２）采用原位观测技术研究高钢级管线钢夹杂物与带状 万方数据
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高钢级管线钢微观组织特征与强韧性能关系的研究及展望／仝珂等?１０１?
（５）分析计算出Ｘ７０－－ＸＩＯＯ级管线钢中夹杂物及带状组织对拉伸、疲劳破坏的关键尺寸的估计值。
以上研究将会在高钢级管线钢晶粒度评定、超大尺寸夹杂物和带状组织评估等实际工程应用难点问题上取得重大突破，大力推动高钢级管线钢的研究开发和工程应用，为管材选用、质量评价和可靠性评估方面提供重要的理论依据和技术支持。
参考文献
１高惠临，董玉华，周好斌．管线钢的发展趋势与展望［Ｊ］．焊管，１９９９，２２（３）：４
２张小立，冯耀荣，赵文轸．高钢级管线钢显微组织的演变ＥＪ］．特殊钢，２００８，２９（２）：４１
３ＡｍｅｒｉｃａｎＳｏｃｉｅｔｙｆｏｒＴｅｓｔｉｎｇａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓ．敞ＭＦＡ５－２００５Ｓｔａｎｄａｒｄｔｅｓｔｍｅｔｈｏｄｆｏｒｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇｔｈｅｉｎｃｌｕｓｉｏｎｃｏｎｔｅｎｔｏｆｓｔｅｅｌ［Ｓ］．Ａｍｅｒｉｃａｎ：ＡＳＴＭ，２００５：１
４中国石油天然气股份有限公司管道建设项目经理部．Ｑ／ＳＹＧＪＸ０１０４—２００７西气东输二线管道工程用直缝埋弧焊管技术条件［ｓ］．北京：中国石油天然气股份有限公司管道建设项目经理部，２００７：ｌ
５ＳｍｉｔｈＹＥ。ＣｏｌｄｒｅｎＡＰ。ＣｒｙｄｅｒｍａｎＲＴｏｗａｒｄｉｍｐｒｏｖｅｄｄｕｃｔｉｌｉｔｙａｎｄｔｏｕｇｈｎｅｓｓ［Ｍ］．Ｔｏｋｙｏ：ＣｌｉｍａｘＭｏｌｙｂｄｅｎｕｒｎＣｏｍｐａｎｙＬｔｄ，１９７２：１１９
６高惠临．管线钢组织，性能，焊接行为［Ｍ］．西安：陕西科学技术出版社，１９９５：８９
７ＫｉｅｓｓｌｉｎｇＲＮｏｎ－ｍｅｔａｌｌｉｃｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓｉｎｓｔｅｅｌ［Ｃ］／／Ｓｙｍｐｏ－ｓｉｕｍｏｎＮｏｎ－ｍｅｔａｌｌｉｃＩｎｃｌｕｓｉｏｎｓｉｎＳｔｅｅｌＳｗｅｄｉｓｈ，１９８０，５
８高惠临，辛希贤．论管线钢韧性的控制因素［Ｊ］．焊管，１９９５，１８（５）：７
９ＣａｍｅｉｒｏＲＡ，ＲａｔｎａｐｕｌｉＲＣ，ＬｉｎｓＶＣＴｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＡＰＩｌｉｎｅｐｉｐｅｓｔｅｅｌｓｏｎｈｙｄｒｏｇｅｎｉｎｄｕｃｅｄｃｒａｃｋｉｎｇａｎｄｓｕｌｆｉｄｅｓｔｒｅｓｓｃｏｒｒｏ—ｓｉｏｎｃｒａｃｋｉｎｇ口］．ＭａｔｅｒＳｃｉＥｎｇＡ，２００３，（Ａ３５７）：１０４
１０ＬｏｐｅｚＨＦ，ＲａｇｈｕｎａｔｈＲ，ＡｌｂａｒｒａｎＪＬ，ｅｔａＬＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃ－ｔｕｒａｌａｓｐｅｃｔｓｏｆｓｕｌｆｉｄｅｓｔｒｅｓｓｃｒａｃｋｉｎｇｉｎａｎＡＰＩＸＳ０ｐｉｐｅ—ｌｉｎｅｓｔｅｅｌ［Ｊ］．Ｍｅｔａｌｌ
ＭａｔｅｒＴｒａｎｓＡ，１９９６，（２７Ａ）：３６０１
１１黄一新，尹雨群，李晶，等．Ｘ７０管线钢中夹杂物控制试验研究［Ｊ］．南钢科技与管理，２００７（３）：８
１２熊庆人，冯耀荣，霍春勇，等．Ｘ７０管线钢断Ｅ１分离现象分析研究Ｉ－Ｊ］．机械工程材料，２００５，２９（１２）：２１
１３周琦，季根顺，杨瑞成，等．管线钢中带状组织与氢致开裂［Ｊ］．甘肃工业大学学报，２００２，２８（２）：３０
１４霍守成，杨新田．管线钢带状组织对ＣＯｚ／ＨｚＳ腐蚀行为影响的比较分析Ｉ－Ｊ］．机械研究与应用，２００６，１９（５）：４４
１５周琦，付希圣，黄淑菊．石油专用管中的带状组织对低温区ＣＱ腐蚀的影响［Ｊ］．腐蚀与防护，２００５，２６（１１）：４７２
１６张小立，庄传晶，吉玲康，等．ＥＢＳＤ及其在钢铁研究领域中的应用［Ｊ］．材料导报，２００６，２０（１１）：９６
１７Ｄｉａｚ－ｆｕｅｎｔｅｓＭ，ｅｔａＬＡｍａｌｙｓｉｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｃｉｃｕｌａｒｆｅｒｒｉｔｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｉｎｌｏｗ－ｃａｒｂｏｎｓｔｅｅｌｓｂｙｅｌｅｃｔｒｏｎｂａｅｋｓｃａｔ—ｔｅｒｅｄｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎＩ＿ＪＩ．ＭｅｔａｌｌＭａｔｅｒＴｒａｎｓＡ，２００３，３４：２５０５１８ＨｅｒｎａｎｄｅｚＤ，Ｄｉａｚ－ＦｕｅｎｔｅｓＭ，ＬｐｅｚＢ，ｅｔａＬＳｔｕｄｙｏｆ
ｇｒａｉｎｂｏｕｎｄａｒｙｆｅｒｒｉｔｅｎｕｃｌｅａｔｉｏｎｉｎＶｍｉｃｒｏａｌｌｏｙｅｄｓｔｅｅｌｓｂｙＥＢＳＩ）［Ｊ］．ＭａｔｅｒＳｃｉＦｏｒｕｍ，２００３，２６（３）：１１５１
１９ＷａｎｇＷ，ＳｈａｎＹｉｙｉｎ，ＹａｎｇｋＳｔｕｄｙｏｆｈｉｇｈＳｔｒｅｎｇｔｈｐｉｐｅｌｉｎｅｓｔｅｅｌｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ［Ｊ］．ＭａｔｅｒＳｃｉＥｎｇＡ，２００９，５０２（１）：３８
２０ｓａｎｇＹｏｎｇＳｈｉｎ，ＢｙｏｕｎｇｃｈｕｌＨｗａｎｇ，ｅｔａＬＦｒａｃｔｕｒｅｔｏｕｇｈ—ｈｅｓｓａｎａｌｙｓｉｓｉｎｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒｅｇｉｏｎｏｆＡＰＩＸ７０ｐｉｐｅｌｉｎｅｓｔｅｅｌｓ［Ｊ］．ＭａｔｅｒＳｃｉＥｎｇＡ，２００６。４２９（１）：１９６
２ｌ张小立，庄传晶，吉玲康，等．管线钢的有效晶粒尺寸［Ｊ］．机械工程材料。２００７，３１（３）：４
２２张小立，庄传晶，吉玲康，等．高钢级管线钢的组织特征和强韧性［Ｊ］．特殊钢，２００６，２７（６）：２７
２３ＫｏｏＪＹ，ＬｕｔｏｎＭＪ，ＢａｎｇａｒｕＲＡ，ｅｔａ１．Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌｄｅ－ｓｉｇｎ
ｏｆｕｌｔｒａ－ｈｉｇｈｓｔｒｅｎｇｔｈｓｔｅｅｌｆｏｒｇａｓｐｉｐｅｌｉｎｅ［Ｃ］／／Ｐｒｏ－ｅｅｅｄｉｎｇｏｆ１３ｔｈＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＯｆｆｓｈｏｒｅａｎｄＰｏｌａｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏＨｏｎｏｌｕｌｕ，Ｈａｗａｉｉ，ＵＳＡ，２００３
２４张丽娜，张麦仓，李晓，等．Ｎｉ基Ｐ／ＭＲｅｎｅ９５合金中非金属夹杂物导致裂纹萌生和扩展的扫描电镜原位观察［Ｊ］．稀有金属材料工程，２００１，３０（４）：１２３
２５张丽娜，张麦仓，李晓，等．Ｐ／ＭＲｅｎｅ９５合金夹杂物微观力学行为观察［Ｊ］．北京科技大学学报，２００２，２２（４）：４３２
２６谢锡善。张丽娜．张麦仓，等．镍基粉末高温合金中夹杂物的微观力学行为研究［Ｊ］．金属学报，２００２，３８（６）：６３５
２７王习术，梁锋，曾燕屏，等．夹杂物对超高强度钢低周疲劳裂纹萌生及扩展影响的原位观测［Ｊ－Ｉ．金属学报，２００５，４１（１２）：１２７２
（责任编辑林芳）
万方数据
高钢级管线钢微观组织特征与强韧性能关系的研究及展望
作者：仝珂， 庄传晶， 朱丽霞， 李洋， 瞿婷婷， 邵晓东， TONG Ke， ZHUANG Chuanjing，ZHU Lixia， LI Yang， QU Tingting， SHAO Xiaodong
作者单位：中国石油天然气集团公司管材研究所,西安,710065
刊名：
材料导报
英文刊名：MATERIALS REVIEW
年，卷(期)：2010，24(3)
被引用次数：0次
参考文献(27条)
1.高惠临.董玉华.周好斌管线钢的发展趋势与展望 1999(3)
2.张小立.冯耀荣.赵文轸.霍春勇高钢级管线钢显微组织的演变[期刊论文]-特殊钢 2008(2)
3.American Society for Testing and Materials ASTM E45-2005 Standard test method for determining the inclusion content of steel 2005
4.中国石油天然气股份有限公司管道建设项目经理部Q/SY GJX 0104-2007西气东输二线管道工程用直缝埋弧焊管技术条件 2007
5.Smith Y E.Coldren A P.Cryderman R Toward improved ductility and toughness 1972
6.高惠临管线钢组织,性能,焊接行为 1995
7.Kiessling R Non-metallic inclusions in steel 1980
8.高惠临.辛希贤论管线钢韧性的控制因素 1995(5)
9.Cameiro R A.Ratnapuli R C.Lins V C The influence of chemical composition and microstructure of API linepipe steels on hydrogen induced cracking and sulfide stress corrosion cracking 2003(A357)
10.Lopez H F.Raghunath R.Albarran J L Microstructural aspects of sulfide stress cracking in an API
X80 pipeline steel 1996(27A)
11.黄一新.尹雨群.李晶.余健X70 管线钢中夹杂物控制试验研究[期刊论文]-南钢科技与管理 2007(3)
12.熊庆人.冯耀荣.霍春勇.李为卫X70管线钢的断口分离现象分析研究[期刊论文]-机械工程材料 2005(12)
13.周琦.季根顺.杨瑞成.徐建林.张旺峰管线钢中带状组织与氢致开裂[期刊论文]-甘肃工业大学学报 2002(2)
14.霍守成.杨新田管线钢带状组织对CO2/H2S腐蚀行为影响的比较分析[期刊论文]-机械研究与应用 2006(5)
15.周琦.付希圣.黄淑菊石油专用管中的带状组织对低温区CO2腐蚀的影响[期刊论文]-腐蚀与防护 2005(11)
16.张小立.庄传晶.吉玲康.冯耀荣.霍春勇.赵文轸EBSD及其在钢铁研究领域中的应用[期刊论文]-材料导报
2006(11)
17.Diaz-fuentes M Analysis of different acicular ferrite microstructures in low-carbon steels by electron backscattered diffraction 2003
18.Hernandez D.Diaz-Fuentes M.Lpez B Study of grain boundary ferrite nucleation in V microalloyed steels by EBSD 2003(3)
19.Wang W.Shan Yiyin.Yang K Study of high Strength pipeline steel with different microstructures 2009(1)
20.Sang Yong Shin.Byoungchul Hwang Fracture toughness analysis in transition temperature region of API X70 pipeline steels 2006(1)
21.张小立.庄传晶.吉玲康.冯耀荣.赵文轸.霍春勇.王杰武高钢级管线钢的有效晶粒尺寸[期刊论文]-机械工程材
料 2007(3)
22.张小立.庄传晶.吉玲康.冯耀荣.赵文轸.霍春勇高钢级管线钢的组织特征和强韧性[期刊论文]-特殊钢 2006(6)
23.Koo J Y.Luton M J.Bangaru R A Metallurgical design of ultra-high strength steel for gas pipeline 2003
24.张丽娜.张麦仓.李晓Ni基P/M Rene95合金中非金属夹杂物导致裂纹萌生和扩展的扫描电镜原位观察 2001(4)
25.张丽娜.张麦仓.李晓.董建新.谢锡善P/M Rene95合金夹杂物微观力学行为观察[期刊论文]-北京科技大学学报2002(4)
26.谢锡善.张丽娜.张麦仓.董建新镍基粉末高温合金中夹杂物的微观力学行为研究[期刊论文]-金属学报 2002(6)
27.王习术.梁锋.曾燕屏.谢锡善夹杂物对超高强度钢低周疲劳裂纹萌生及扩展影响的原位观测[期刊论文]-金属学报 2005(12)
相似文献(4条)
1.学位论文陈翠欣X80高强管线钢的焊接性及其模拟仿真2005
高压、大管径、高钢级管线钢是石油、天然气输送管道发展的必然趋势。X80管线钢是控轧控冷的微合金钢，具有高强度和良好的抗延性断裂能力，是输气管道中的高钢级管材。本课题即以X80管线钢为对象，采用物理模拟和定量预测手段，研究其在焊接工艺中所形成接头的性能及冷裂倾向，为
X80管线钢在管道上的实际应用提供理论依据。同时还以热动力学、金属物理学和力学等基本理论为基础，计算X80高钢级管线钢焊接接头的热场、应力场，以及显微组织状态场，建立起完善的焊接性评定模型，得出保证X80管线钢焊接接头强韧化的最优化学成分和焊接条件，实现对焊接接头的组织和性能进行预测。
考虑线能量、板厚和预热温度三因素的影响，采用一次正交回归试验方法，制定了试验方案，并测量了不同工艺参数焊接热循环曲线。利用焊接热模拟技术模拟不同焊接工艺条件下的X80管线钢焊接粗晶区的组织和性能。研究结果表明，X80管线钢粗晶区组织主要为贝氏体，具有板条束和粒状两种形态；奥氏体晶粒显著粗化，尺寸约为30～40μm。随着冷却时间t8/5的增加，第二相粒子的数量减少，晶粒尺寸增加，当t8/5在6～8s时，粒状贝氏体含量较高，板条束贝氏体细小且方向性较弱，试样的冲击韧性较高；而当t8/5大于或小于该范围后，粒状贝氏体含量逐渐下降，板条贝氏体逐渐粗大、平行，试样韧性又逐渐降低。M-A组元由于其含量低，尺寸小，对韧性的影响不显著。因此为提高焊接粗晶区的韧性，应采用小线能量和合适的预热温度来控制晶粒尺寸和组织形态。以焊接传热学、Leblond相变理论和热弹塑性理论为基础，考虑了材料物理性能参数与温度的非线性关系，以及温度分布、相变类型和比例以及应力应变之间的相互作用，采用SYSWELD有限元数值模拟软件实现了温度场、组织转变场和应力应变场三场耦合计算。
根据不同工艺参数的热循环曲线建立了X80管线钢热循环方程，并在热模拟数据的基础上建立了HAZ粗晶区的奥氏体晶粒长大动力学方程。采用Voronoi初始网格和Radhakrishnan算法，在MATLAB平台上编写了MC模拟微观组织的程序，实现了不同时刻晶粒长大演变情况的模拟。其模拟结果与试验结果吻合较好。以VB6.0为平台设计了管线钢焊接性评定系统，用户可以实现焊接工艺参数的输入，材料的选择，模型的选择或自定义，评定结果的输出等功能。采用该系统可实现对X80管线钢的焊接性(包括冷裂纹敏感性、过热区的组织和奥氏体晶粒尺寸以及硬度和韧性)进行预测。
2.期刊论文甄翠娜.孙浩.陈雨来.白彦.ZHEN Cuina.SUN Hao.CHEN Yulai.BAI Yan Nb、Mo含量对高钢级管线钢组
织性能的影响-热加工工艺2010,39(8)
采用Gleeble-1500热模拟试验机并结合微观组织和力学性能测试,分析了不同铌、钼含量对管线钢的组织、力学性能和CCT曲线的影响.结果表明:随钼的质量分数增加,针状铁索体的含量增加,并且出现了M-A组织.铌在钢中可抑制奥氏体的再结晶,保持变形效果从而细化铁素体晶粒,得到细小的贝氏体组织,并且铌含量的增加使得管线钢强度和硬度鄙相应增大,冲击韧度降低.在连续冷却转变过程中,钼元素的加入使相变点温度降低,在相同的冷却条件下容易发生贝氏体转变,并使其CCT曲线向右移.而铌元素的加入增大了过冷奥氏体的稳定性,相变点温度降低,并且推迟珠光体的转变.
3.期刊论文何小东.马秋荣.王长安.庄传晶.杨红兵.卫尊义.张蕾.HE Xiao-dong.MA Qiu-rong.WANG Chang-an. ZHUANG Chuan-jing.YANG Hong-bing.WEI Zun-yi.ZHANG Lei高强度管线钢焊接接头不同缺口位置的断裂韧性研究
-焊管2009,32(8)
采用夏比冲击试验,研究了X65级高频焊管、X80和X100级埋弧焊管焊接接头不同缺口位置的断裂韧性,用扫描电镜和金相方法分析了冲击试样断口特征和微观组织.结果表明,高钢级管线钢高频焊接焊缝处的断裂韧性最低,其冲击功大小与热处理工艺密切相关;而埋弧焊接热影响区断裂韧性在熔合线处最低,其主要原因是此处的组织为粗大的粒状贝氏体,而且强度越高焊接热循环对管线钢的作用越强,在熔合线附近更容易产生粗大组织,使断裂韧性降低.讨论了油气输送管道用钢管标准和技术条件对焊缝和热影响区冲击试样缺口位置的规定.
4.学位论文吕向阳X70管线钢焊接工艺研究2006
随着石油工业的发展，采用管道输送石油、天然气的方式成为首选的技术方案。由于管道运输具有安全、经济、高效、节能等许多优点，近年来国内外油气管线的建设飞速发展。长距离、大管径、高压力正成为陆上油气输送管道的发展方向。西气东输管道工程是“十五”期间国家重点的特大型基础建设项目，全线首次采用X70级的管道输送钢管，是我国距离最长、口径最大、站场最多、高压力、多级加压的世界级的天然气干线管道。由国内研发的低碳针状铁素体组织的X70管线钢，强度高，韧性好，已满足目前工业输送石油和天然气的要求。本课题针对当时国内重点工程的急需开展了X70管线钢焊接性研究。这不仅具有重要的工程应用价值，并具有我国自主研发的高钢级管线钢焊接性研究的理论与学术意义。
本文介绍了管线钢的发展状况及趋势，通过对X70管线钢焊接性分析，结合目前管道焊接的先进施工方法，优选焊接材料，确定预热温度，选定分析比较并优选出焊接施工方案等。对于环缝焊接接头的力学性能进行试验分析，结合金相组织分析和硬度测试，研究了在不同焊接工艺条件下焊接接头的微观组织和硬度的分布规律。所研究的工艺方案一为根焊采用纤维素焊条下向焊工艺，填充焊和盖面焊采用自保护药芯焊丝半自动焊工艺。本研究的工艺方案二为根焊STT下向焊工艺，填充焊和盖面焊采用实心焊丝NOREAST自动焊机全位置焊工艺；研究结果表明，本文所提出的针对不同施工条件的两种工艺方案，均能满足长距离输气管线的施工及使用要求，已经在西气东输工程建设中采用，并且取得了管线焊接一次合格率96％以上的优秀业绩。
本课题研究提出的焊接工艺方案对西气东输建设作出了贡献，取得了重要的经济效益与社会效益。本课题研究结果对我国今后采用更高级别管线钢的建设项目，具有重要的理论、学术及实际工程应用指导意义与参考价值。
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