西氣東輸二線用X80管線鋼組織—性能的研究
發(fā)布時間:2021-05-05 22:34
本文采用熱模擬技術(shù)、力學性能測試手段和顯微分析方法,對西氣東輸二線管道工程用X80管線鋼及其焊接熱影響區(qū)、感應加熱彎管的組織和力學性能進行了較系統(tǒng)的研究,旨在探索X80的強韌性機理,建立工藝-組織-性能的關(guān)系,確保西氣東輸二線管道工程用X80鋼級管道的安全可靠性。研究表明,X80管線鋼的主要組織形態(tài)有多邊形鐵素體,準多邊形鐵素體,粒狀貝氏體鐵素體和貝氏體鐵素體。在我國西氣東輸二線管道工程中,國內(nèi)外10余家鋼鐵企業(yè)提供了幾十種不同合金設計和不同TMCP工藝的管線鋼。其中具有代表性的三類管線鋼分別具有針狀鐵素體、多邊形鐵素體和雙相組織。針狀鐵素體管線鋼和針狀鐵素體-M/A雙相管線鋼的成分設計及力學性能滿足西氣東輸二線管道工程的技術(shù)要求。以多邊形鐵素體為主的管線鋼的強度不符合西氣東輸二線管道工程的技術(shù)要求。在西氣東輸二線管道工程中,X80管線鋼采用了不同的合金設計思想和合金化體系。研究表明,通過先進的TMCP技術(shù),低合金含量的X80管線鋼可以達到高強、高韌的水平。研究還表明,充分利用晶粒細化、析出強化、位錯強化和相變強化的綜合功能,傳統(tǒng)的含Mo管線鋼和近年來興起的高Nb管線鋼均具有優(yōu)異的強韌...
【文章來源】:西安石油大學陜西省
【文章頁數(shù)】:124 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題背景
1.2 課題研究目的和意義
1.2.1 西氣東輸二線管道工程簡介
1.2.2 目的和意義
1.3 管線鋼的研究與發(fā)展趨勢
1.3.1 管線鋼的發(fā)展趨勢
1.3.2 管線鋼的組織結(jié)構(gòu)變化
1.4 X80管線鋼的研究與應用情況
1.4.1 國外研究現(xiàn)狀
1.4.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.5 本論文研究內(nèi)容
第二章 實驗材料與實驗方法
2.1 實驗材料
2.2 熱模擬實驗
2.2.1 Gleeble-1500型熱模擬試驗機簡單介紹
2.2.2 熱模擬試樣類型
2.3 力學性能實驗
2.3.1 拉伸性能實驗
2.3.2 沖擊韌性實驗
2.3.3 落錘撕裂實驗
2.3.4 硬度試實驗
2.4 顯微組織分析實驗
第三章 X80管線鋼典型組織的形態(tài)和結(jié)構(gòu)的基本特征
3.1 引言
3.2 X80管線鋼的典型組織
3.2.1 多邊形鐵素體(PF)
3.2.2 準多邊形鐵素體(QF)
3.2.3 粒狀貝氏體鐵素體(GB或GF)
3.2.4 貝氏體鐵素體(BF)
3.2.5 島狀組成物
3.2.6 其它組織
3.3 焊縫組織的針狀鐵素體
3.4 小結(jié)
第四章 不同組織類型 X80管線鋼研究
4.1 引言
4.2 實驗材料及實驗方法
4.2.1 實驗材料
4.2.2 實驗方法
4.3 實驗結(jié)果
4.3.1 金相組織觀察
4.3.2 力學性能檢驗
4.4 分析與討論
4.4.1 針狀鐵素體鋼(AF)
4.4.2 雙相鋼(DP)
4.4.3 鐵素體-珠光體鋼(F-P)
4.5 小結(jié)
第五章 不同合金含量 X80管線鋼研究
5.1 引言
5.2 實驗材料及實驗方法
5.3 實驗結(jié)果
5.3.1 力學性能檢測
5.3.2 金相組織觀察
5.4 分析與討論
5.4.1 較低合金含量的X80鋼
5.4.2 較高合金含量的X80鋼
5.5 小結(jié)
第六章 不同鉬、鈮含量的X80管線鋼研究
6.1 引言
6.2 實驗材料與方法
6.3 實驗結(jié)果
6.3.1 力學性能檢測
6.3.2 顯微組織觀察
6.4 分析與討論
6.4.1 含較高Mo的X80鋼
6.4.2 含較高Nb的X80鋼
6.5 小結(jié)
第七章 X80管線鋼焊接熱影響區(qū)組織性能分析
7.1 引言
7.2 實驗材料及實驗方法
7.2.1 實驗材料
7.2.2 實驗方法
7.2.2.1 單道焊熱模擬實驗
7.2.2.2 多道焊熱模擬實驗
7.3 實驗結(jié)果與分析
7.3.1 焊接熱影響區(qū)不同區(qū)域的組織性能
7.3.1.1 力學性能特征
7.3.1.2 顯微組織特征及分析
7.3.2 焊接熱輸入對組織性能的影響
7.3.2.1 力學性能特征
7.3.2.2 顯微組織特征及分析
7.3.3 焊接二次熱循環(huán)對 X80組織性能的影響
7.3.3.1 力學性能特征
7.3.3.2 顯微組織特征及分析
7.4 小結(jié)
第八章 X80管線鋼彎管二次熱加工的組織性能分析
8.1 引言
8.2 實驗材料及實驗過程
8.2.1 實驗材料
8.2.2 實物制作
8.2.3 熱模擬實驗
8.3 實物彎管不同部位的組織性能
8.3.1 力學性能檢測
8.3.2 顯微組織分析
8.4 彎管在不同工藝條件下的組織結(jié)構(gòu)特征
8.4.1 不同加熱溫度下的顯微組織
8.4.2 不同冷卻方式下的顯微組織
8.4.3 不同回火溫度下的顯微組織
8.5 小結(jié)
第九章 結(jié)論
致謝
參考文獻
附錄
攻讀碩士期間發(fā)表的學術(shù)論文
詳細摘要
【參考文獻】:
期刊論文
[1]HTP高鈮鋼形變奧氏體再結(jié)晶規(guī)律研究[J]. 焦多田,王路兵,武會賓,張偉衛(wèi),張鵬程,唐荻,任毅. 塑性工程學報. 2008(03)
[2]高鋼級管線鋼顯微組織的演變[J]. 張小立,馮耀榮,趙文軫,霍春勇. 特殊鋼. 2008(02)
[3]Microstructure and Mechanical Properties of X80 HTP Pipeline Steel Produced by Steckel Mill[J]. Jiang Haitao1,Qiao Mingliang2,Huang Yixin2,Yin Yuqun2(1.National Engineering Research Center for Advanced Rolling Technology,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China;2.Nanjing Iron & Steel Co.,Ltd,Technology & Quality Department,Nanjing 210035,China). Engineering Sciences. 2008(01)
[4]X80級高溫軋制工藝管線鋼的組織及性能[J]. 衣海龍,杜林秀,王國棟,劉相華. 機械工程材料. 2008(02)
[5]西氣東輸冀寧支線X80管線鋼焊接工藝[J]. 高云青,王紀,李頌宏,張文杰,高百東. 石油工程建設. 2006(04)
[6]超高強度管線鋼管X120的開發(fā)[J]. 朝日均,廖建國. 鞍鋼技術(shù). 2006(02)
[7]X80級管線鋼管工程應用的幾個問題[J]. 馮耀榮,莊傳晶. 焊管. 2006(01)
[8]國內(nèi)外高鋼級管線鋼的開發(fā)與應用[J]. 江海濤,康永林,于浩,梁正偉. 管道技術(shù)與設備. 2005(05)
[9]西氣東輸管道工程用高強度感應加熱彎管的選材研究[J]. 劉迎來,李平全. 石油工程建設. 2005(02)
[10]800 MPa級低合金鋼焊接熱影響區(qū)韌性的研究[J]. 趙琳,張旭東,陳武柱. 金屬學報. 2005(04)
博士論文
[1]高鋼級X80管線鋼工藝、組織與性能的研究[D]. 孔君華.華中科技大學 2005
[2]針狀鐵素體管線鋼的組織控制與細化工藝研究[D]. 肖福仁.燕山大學 2003
本文編號:3170708
【文章來源】:西安石油大學陜西省
【文章頁數(shù)】:124 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題背景
1.2 課題研究目的和意義
1.2.1 西氣東輸二線管道工程簡介
1.2.2 目的和意義
1.3 管線鋼的研究與發(fā)展趨勢
1.3.1 管線鋼的發(fā)展趨勢
1.3.2 管線鋼的組織結(jié)構(gòu)變化
1.4 X80管線鋼的研究與應用情況
1.4.1 國外研究現(xiàn)狀
1.4.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.5 本論文研究內(nèi)容
第二章 實驗材料與實驗方法
2.1 實驗材料
2.2 熱模擬實驗
2.2.1 Gleeble-1500型熱模擬試驗機簡單介紹
2.2.2 熱模擬試樣類型
2.3 力學性能實驗
2.3.1 拉伸性能實驗
2.3.2 沖擊韌性實驗
2.3.3 落錘撕裂實驗
2.3.4 硬度試實驗
2.4 顯微組織分析實驗
第三章 X80管線鋼典型組織的形態(tài)和結(jié)構(gòu)的基本特征
3.1 引言
3.2 X80管線鋼的典型組織
3.2.1 多邊形鐵素體(PF)
3.2.2 準多邊形鐵素體(QF)
3.2.3 粒狀貝氏體鐵素體(GB或GF)
3.2.4 貝氏體鐵素體(BF)
3.2.5 島狀組成物
3.2.6 其它組織
3.3 焊縫組織的針狀鐵素體
3.4 小結(jié)
第四章 不同組織類型 X80管線鋼研究
4.1 引言
4.2 實驗材料及實驗方法
4.2.1 實驗材料
4.2.2 實驗方法
4.3 實驗結(jié)果
4.3.1 金相組織觀察
4.3.2 力學性能檢驗
4.4 分析與討論
4.4.1 針狀鐵素體鋼(AF)
4.4.2 雙相鋼(DP)
4.4.3 鐵素體-珠光體鋼(F-P)
4.5 小結(jié)
第五章 不同合金含量 X80管線鋼研究
5.1 引言
5.2 實驗材料及實驗方法
5.3 實驗結(jié)果
5.3.1 力學性能檢測
5.3.2 金相組織觀察
5.4 分析與討論
5.4.1 較低合金含量的X80鋼
5.4.2 較高合金含量的X80鋼
5.5 小結(jié)
第六章 不同鉬、鈮含量的X80管線鋼研究
6.1 引言
6.2 實驗材料與方法
6.3 實驗結(jié)果
6.3.1 力學性能檢測
6.3.2 顯微組織觀察
6.4 分析與討論
6.4.1 含較高Mo的X80鋼
6.4.2 含較高Nb的X80鋼
6.5 小結(jié)
第七章 X80管線鋼焊接熱影響區(qū)組織性能分析
7.1 引言
7.2 實驗材料及實驗方法
7.2.1 實驗材料
7.2.2 實驗方法
7.2.2.1 單道焊熱模擬實驗
7.2.2.2 多道焊熱模擬實驗
7.3 實驗結(jié)果與分析
7.3.1 焊接熱影響區(qū)不同區(qū)域的組織性能
7.3.1.1 力學性能特征
7.3.1.2 顯微組織特征及分析
7.3.2 焊接熱輸入對組織性能的影響
7.3.2.1 力學性能特征
7.3.2.2 顯微組織特征及分析
7.3.3 焊接二次熱循環(huán)對 X80組織性能的影響
7.3.3.1 力學性能特征
7.3.3.2 顯微組織特征及分析
7.4 小結(jié)
第八章 X80管線鋼彎管二次熱加工的組織性能分析
8.1 引言
8.2 實驗材料及實驗過程
8.2.1 實驗材料
8.2.2 實物制作
8.2.3 熱模擬實驗
8.3 實物彎管不同部位的組織性能
8.3.1 力學性能檢測
8.3.2 顯微組織分析
8.4 彎管在不同工藝條件下的組織結(jié)構(gòu)特征
8.4.1 不同加熱溫度下的顯微組織
8.4.2 不同冷卻方式下的顯微組織
8.4.3 不同回火溫度下的顯微組織
8.5 小結(jié)
第九章 結(jié)論
致謝
參考文獻
附錄
攻讀碩士期間發(fā)表的學術(shù)論文
詳細摘要
【參考文獻】:
期刊論文
[1]HTP高鈮鋼形變奧氏體再結(jié)晶規(guī)律研究[J]. 焦多田,王路兵,武會賓,張偉衛(wèi),張鵬程,唐荻,任毅. 塑性工程學報. 2008(03)
[2]高鋼級管線鋼顯微組織的演變[J]. 張小立,馮耀榮,趙文軫,霍春勇. 特殊鋼. 2008(02)
[3]Microstructure and Mechanical Properties of X80 HTP Pipeline Steel Produced by Steckel Mill[J]. Jiang Haitao1,Qiao Mingliang2,Huang Yixin2,Yin Yuqun2(1.National Engineering Research Center for Advanced Rolling Technology,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China;2.Nanjing Iron & Steel Co.,Ltd,Technology & Quality Department,Nanjing 210035,China). Engineering Sciences. 2008(01)
[4]X80級高溫軋制工藝管線鋼的組織及性能[J]. 衣海龍,杜林秀,王國棟,劉相華. 機械工程材料. 2008(02)
[5]西氣東輸冀寧支線X80管線鋼焊接工藝[J]. 高云青,王紀,李頌宏,張文杰,高百東. 石油工程建設. 2006(04)
[6]超高強度管線鋼管X120的開發(fā)[J]. 朝日均,廖建國. 鞍鋼技術(shù). 2006(02)
[7]X80級管線鋼管工程應用的幾個問題[J]. 馮耀榮,莊傳晶. 焊管. 2006(01)
[8]國內(nèi)外高鋼級管線鋼的開發(fā)與應用[J]. 江海濤,康永林,于浩,梁正偉. 管道技術(shù)與設備. 2005(05)
[9]西氣東輸管道工程用高強度感應加熱彎管的選材研究[J]. 劉迎來,李平全. 石油工程建設. 2005(02)
[10]800 MPa級低合金鋼焊接熱影響區(qū)韌性的研究[J]. 趙琳,張旭東,陳武柱. 金屬學報. 2005(04)
博士論文
[1]高鋼級X80管線鋼工藝、組織與性能的研究[D]. 孔君華.華中科技大學 2005
[2]針狀鐵素體管線鋼的組織控制與細化工藝研究[D]. 肖福仁.燕山大學 2003
本文編號:3170708
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