隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和能源結(jié)構(gòu)的變化,油氣輸送用管線鋼的需求日益增長,同時(shí)對其性能的要求也隨之提高。X80管線鋼是為滿足高強(qiáng)韌性,同時(shí)又滿足輸送經(jīng)濟(jì)性的要求而開發(fā)的新一代低合金高強(qiáng)度管線鋼。但其管件的生產(chǎn)需要對鋼進(jìn)行熱加工,因而管線鋼原有的組織發(fā)生變化,細(xì)晶強(qiáng)化和沉淀析出強(qiáng)化作用減弱,降低了管件的力學(xué)性能。針對這一問題,本文以經(jīng)過多次熱加工的X80鋼為研究對象,系統(tǒng)研究了熱處理工藝對X80鋼組織與性能的影響規(guī)律,在此基礎(chǔ)上,優(yōu)選出合理的熱處理方案,以提高管件的性能。本文對試驗(yàn)鋼進(jìn)行了不同的熱處理工藝試驗(yàn)。采用光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡和透射電子顯微鏡對熱處理后試樣組織的變化進(jìn)行觀察分析,并通過拉伸試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)和硬度試驗(yàn)分析相應(yīng)試樣的力學(xué)性能的變化。綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析不同工藝條件對試樣組織和性能的影響,并對X80鋼的熱處理工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)選。研究結(jié)果表明:X80鋼經(jīng)過多次加熱后的原始試樣組織為粒狀貝氏體,其基體組織是由大量的尺寸較大的塊狀鐵素體和少量的板條鐵素體組成�；w上分布著一定數(shù)量的M/A島狀組織和尺寸較大的微合金化元素的碳、氮化合物粒子,其中M/A島中的馬氏體內(nèi)部有孿晶亞結(jié)構(gòu)存... 

【文章來源】：河北科技大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

拉伸試樣

通常用夏比沖擊試驗(yàn)對管線鋼的韌性進(jìn)行測試和評價(jià)。這種實(shí)驗(yàn)方法簡便易行，還包括了尖銳缺口、高速加載、低溫三大促使材料脆化的實(shí)驗(yàn)條件，對材料內(nèi)在質(zhì)量的變化十分敏感，所以這種實(shí)驗(yàn)方法被廣泛采用。沖擊韌性反映材料在快速變形條件下抵抗斷裂的能力，由斷裂時(shí)所吸收的能量來表示。傳統(tǒng)上將沖擊韌性作為金屬材料在沖擊載荷下的抗力指標(biāo)，而且廣泛地用來表示金屬的韌性和脆性大小。由于管線鋼經(jīng)常用于復(fù)雜的環(huán)境以及周圍溫度的變化，有可能會使管線鋼發(fā)生脆性斷裂，材料的脆性斷裂是一種突然的快速斷裂，會造成嚴(yán)重的事故，必須防止它的發(fā)生。因此，低溫沖擊韌性成為管線鋼最重要的性能之一。為了測定低溫工作條件下管線鋼的沖擊韌性，本文對管線鋼進(jìn)行了低溫環(huán)境下的沖擊實(shí)驗(yàn)。夏比沖擊試驗(yàn)采用 10mm×10mm×55mmV 型缺口試樣，試樣如圖 2-2 所示。沖擊韌性試驗(yàn)在 JBD-300A 低溫沖擊試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，試驗(yàn)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)打擊能量為 300J，沖擊試驗(yàn)溫度為-20℃，采用液氮冷卻，保溫時(shí)間為 15min。

內(nèi)部具有較高的位錯(cuò)密度，位錯(cuò)相互纏結(jié)成網(wǎng)狀。由圖 3-3（b）M/A 島的 TEM 組織形貌中可以看出，M/A 島尺寸較大，其中的馬氏體有孿晶亞結(jié)構(gòu)存在，易產(chǎn)生顯微裂紋，并且沿著 M/A 島邊界擴(kuò)展。由圖 3-3（c）可以看出，組織中有未溶的碳氮化合物，尺寸較大，大約在 100nm 左右。此外，在 TEM 下還觀察到塊狀鐵素體晶粒尺寸很大。綜上所述，X80 鋼經(jīng)過多次加熱后，組織由針狀鐵素體變?yōu)榱钬愂象w，基體大部分為晶粒尺寸較大的塊狀鐵素體，基體上分布著尺寸較大的 M/A 島，M/A 島中的馬氏體有孿晶亞結(jié)構(gòu)的存在，鐵素體基體上存在尺寸較大的微合金碳氮化合物。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[2]X80管線鋼焊接工藝及可靠性研究[D]. 陶勇寅.天津大學(xué) 2005
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本文編號：2984193