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度等級和高強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。從而當災害發(fā)生時,管道不致因為變形和扭曲造成裂紋、斷裂,引起氣體的泄漏而造成二次災害。
　　在高強度水平條件下提高鋼的低溫韌性的方法是晶粒超細化處理,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管線鋼的強韌性要求。然而大量的實驗證據(jù)表明,當材料的晶粒尺寸細化到一定程度之后,晶粒尺寸的減少將導致材料的塑性降低,這類管線鋼的抗變形能力不能適應于惡劣地質(zhì)條件下的使用。以前在管道的設(shè)計上主要采用應力設(shè)計的方式,但是在遭遇地質(zhì)運動受到嚴重變形的情況下采用基于應變設(shè)計更符合實際。采用應變設(shè)計主要是要降低屈強比,增加形變硬化指數(shù)。一般采用雙相鋼的設(shè)計有望達到這一要求。
　　為了研究抗大變形管線鋼

3、的性能以及對應組織結(jié)構(gòu)特點,本文以X80管線鋼為研究對象,系統(tǒng)分析了X80的微觀組織、結(jié)構(gòu),各個方向力學性能和沖擊性能差異,并對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)計提供有力的理論依據(jù)。并在此基礎(chǔ)上,運用雙相鋼的設(shè)計思想,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)對管線鋼組織性能的影響,著重探討了熱處理工藝對管線鋼中鐵素體體積分數(shù)及其性能的影響,獲得了一些有益的結(jié)果。
　　本文利用拉伸試驗和沖擊

4、試驗對軋態(tài)X80管線鋼在橫向,軋向以及軋向45°三個方向進行力學性能和沖擊性能的測試,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)強化和細晶強化對軋態(tài)X80管線鋼的強化過程中所起的作用,同時也分析了管線鋼晶界強化對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數(shù)的鐵素體貝氏體雙相鋼并對雙