抗大變形管線鋼X70的研究.pdf

1、隨著對石油天然氣需求的日益增加，其開發(fā)和開采向沙漠、極地和海洋等偏遠(yuǎn)地區(qū)延伸，在管線的運行過程中可能受到地震、山體滑坡、土壤結(jié)構(gòu)變化、海底沖刷作用等地質(zhì)災(zāi)害因素的影響，使得管線位置發(fā)生移動，甚至在局部發(fā)生很大程度的變形。管道的失效不再由應(yīng)力控制，而是由應(yīng)變控制。必須開發(fā)出一種具備Round house型應(yīng)力應(yīng)變曲線、屈強(qiáng)比較低、形變強(qiáng)化指數(shù)高和均勻塑性變形延伸率高的新型管線鋼。本論文以抗大變形管線鋼X70為研究對象，對軋制過程中的再結(jié)晶

2、行為以及形變奧氏體連續(xù)冷卻行為進(jìn)行研究，在此基礎(chǔ)上對該管線鋼軋制過程中組織性能控制等問題進(jìn)行了研究，所做工作及主要結(jié)果如下:
　　(1)利用MMS-300熱模擬試驗機(jī)測定抗大變形管線鋼X70的動態(tài)CCT曲線，結(jié)果表明:當(dāng)冷卻速度為0.5℃/s，轉(zhuǎn)變產(chǎn)物為鐵素體、珠光體和少量貝氏體(F+P+B);當(dāng)冷卻速度為1-3℃/s時轉(zhuǎn)變產(chǎn)物包括多邊形鐵素體和貝氏體組織;當(dāng)冷卻速度為3-5℃/s時轉(zhuǎn)變產(chǎn)物主要包括準(zhǔn)多邊形鐵素體、少量針狀鐵素體和

3、貝氏體組織;當(dāng)冷卻速度大于5℃/s時轉(zhuǎn)變產(chǎn)物主要以針狀鐵素體為主的貝氏體組織。
　　(2)利用熱模擬試驗機(jī)測定抗大變形管線鋼X70不同變形參數(shù)下的變形抗力，結(jié)果表明:隨變形溫度的增高，變形抗力降低;在高溫和一定的變形程度條件下，一般是變形抗力隨著變形速率的增加而增大;在一定的變形程度條件下，變形抗力隨變形程度增加明顯增加，當(dāng)變形程度增加到一定極限后，將發(fā)生動態(tài)回復(fù)或動態(tài)再結(jié)晶，變形抗力將隨變形程度的增加而趨于一個定值。
　　

4、(3)利用熱模擬實驗摸索軋制、冷卻工藝參數(shù)對抗大變形管線鋼組織的影響規(guī)律，重點研究終軋后的弛豫過程對抗大變形管線鋼X70組織轉(zhuǎn)變的影響，結(jié)果表明:在其他影響因素相同情況下，隨弛豫時間增加鐵素體轉(zhuǎn)變量增加，且鐵素體晶粒略有增大，弛豫終止溫度是決定多邊形鐵素體含量及尺寸的重要工藝參數(shù)。
　　(4)在實驗室軋機(jī)上進(jìn)行抗大變形管線鋼X70的軋制研究。將鋼坯軋成厚度為13mm的實驗鋼板，并通過后續(xù)的層流冷卻對實驗鋼板進(jìn)行控冷，生產(chǎn)工藝采用T

5、MCP+弛豫技術(shù)。通過對試制的鋼板進(jìn)行拉伸試驗、沖擊試驗檢測其力學(xué)性能，結(jié)果表明通過實驗室軋制能夠得到滿足各項性能指標(biāo)的HD X70:應(yīng)力應(yīng)變曲線沒有明顯屈服平臺，Rt05＞485MPa，Rm＞570MPa，Rt0.5/Rm≤0.85，均勻延伸率≥10％，n＞0.1;利用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡觀察顯微組織，結(jié)果顯示軋后組織由鐵素體+貝氏體構(gòu)成，結(jié)合力學(xué)性能檢測結(jié)果表明本實驗中鐵素體最佳體積分?jǐn)?shù)為60％-70％;通過電子背散射衍射實驗、透射