X80管線鋼組織性能分析以及抗大變形的初步研究.pdf

1、管線鋼研究開發(fā)一直以來關(guān)注于有效地提高管線鋼的強(qiáng)度等級(jí)和高強(qiáng)度水平條件下的低溫韌性,以滿足惡劣氣候條件下管線鋼的服役要求。但隨著技術(shù)的進(jìn)步和石油天然氣作為能源使用量的增加,為了滿足管線鋼在惡劣地質(zhì)條件下的使用要求,例如強(qiáng)烈地震條件下的使用,需要開發(fā)抗大變形的管線鋼。從而當(dāng)災(zāi)害發(fā)生時(shí),管道不致因?yàn)樽冃魏团で斐闪鸭y、斷裂,引起氣體的泄漏而造成二次災(zāi)害。
　　在高強(qiáng)度水平條件下提高鋼的低溫韌性的方法是晶粒超細(xì)化處理,通過TMCP+AC

2、C工藝獲得要求的組織組成相從而取得高等級(jí)管線鋼的強(qiáng)韌性要求。然而大量的實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明,當(dāng)材料的晶粒尺寸細(xì)化到一定程度之后,晶粒尺寸的減少將導(dǎo)致材料的塑性降低,這類管線鋼的抗變形能力不能適應(yīng)于惡劣地質(zhì)條件下的使用。以前在管道的設(shè)計(jì)上主要采用應(yīng)力設(shè)計(jì)的方式,但是在遭遇地質(zhì)運(yùn)動(dòng)受到嚴(yán)重變形的情況下采用基于應(yīng)變?cè)O(shè)計(jì)更符合實(shí)際。采用應(yīng)變?cè)O(shè)計(jì)主要是要降低屈強(qiáng)比,增加形變硬化指數(shù)。一般采用雙相鋼的設(shè)計(jì)有望達(dá)到這一要求。
　　為了研究抗大變形管線鋼

3、的性能以及對(duì)應(yīng)組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn),本文以X80管線鋼為研究對(duì)象,系統(tǒng)分析了X80的微觀組織、結(jié)構(gòu),各個(gè)方向力學(xué)性能和沖擊性能差異,并對(duì)引起差異的原因作具體分析,為抗大變形管線鋼的生產(chǎn)設(shè)計(jì)提供有力的理論依據(jù)。并在此基礎(chǔ)上,運(yùn)用雙相鋼的設(shè)計(jì)思想,采用熱處理的方法改變X80管線鋼的組織結(jié)構(gòu),探討了熱處理工藝參數(shù)對(duì)管線鋼組織性能的影響,著重探討了熱處理工藝對(duì)管線鋼中鐵素體體積分?jǐn)?shù)及其性能的影響,獲得了一些有益的結(jié)果。
　　本文利用拉伸試驗(yàn)和沖擊

4、試驗(yàn)對(duì)軋態(tài)X80管線鋼在橫向,軋向以及軋向45°三個(gè)方向進(jìn)行力學(xué)性能和沖擊性能的測(cè)試,觀察了組織形態(tài),并利用EBSD技術(shù)分析了造成各向異性的原因,分析了管線鋼中的織構(gòu)以及織構(gòu)強(qiáng)化和細(xì)晶強(qiáng)化對(duì)軋態(tài)X80管線鋼的強(qiáng)化過程中所起的作用,同時(shí)也分析了管線鋼晶界強(qiáng)化對(duì)管線鋼沖擊性能的影響,為抗大變形管線鋼的開發(fā)提供了鋪墊。
　　本文通過熱處理的方式研究了X80管線鋼臨界鐵素體析出的冷卻速度。得到了不同鐵素體體積分?jǐn)?shù)的鐵素體貝氏體雙相鋼并對(duì)雙