本文關(guān)鍵詞：油氣運(yùn)輸及存儲(chǔ)用鋼力學(xué)性能及抗酸性能的研究

  更多相關(guān)文章： 管線鋼 容器鋼 微觀組織 夾雜物 力學(xué)性能 抗酸性能

【摘要】：隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人類對(duì)能源需求量不斷增加,油氣資源的運(yùn)輸和儲(chǔ)存用鋼需求量日益增多。目前,油氣資源的開采逐漸向沙漠、極地和海洋等偏遠(yuǎn)地區(qū)延伸,大多數(shù)運(yùn)輸和儲(chǔ)存的油氣中含H2S、CO2等腐蝕性物質(zhì)。因此,管線鋼和容器鋼不僅要有良好的強(qiáng)韌性,還要有優(yōu)異的抗氫致開裂(HIC)及抗硫化物應(yīng)力腐蝕開裂(SSCC)性能。為了高效、經(jīng)濟(jì)、安全地運(yùn)輸和儲(chǔ)存油氣資源,鋼材的研發(fā)正在向高鋼級(jí)、大厚度鋼板發(fā)展。大厚度鋼板厚度方向上的組織均勻性較難控制,影響鋼板的強(qiáng)韌性、抗HIC及抗SSCC性能等。因此,研究大厚度鋼板的組織均勻性對(duì)其力學(xué)性能及抗酸性能的影響至關(guān)重要。本文以大厚度的X80M大應(yīng)變管線鋼板及X80M管線鋼板、深海X65管線鋼板、正火抗酸容器板SA516Gr60N為主要研究對(duì)象,采用掃描電子顯微鏡(SEM)、金相顯微鏡、EDS分析鋼板的厚度方向微觀組織類型及夾雜物特征對(duì)拉伸性能、夏比沖擊韌性(CNV)、落錘撕裂(DWTT)性能及抗酸性能的影響。研究結(jié)果如下:26.4mm厚的X80M大應(yīng)變管線鋼板的力學(xué)性能研究結(jié)果表明,X80M大應(yīng)變管線鋼板是鐵素體加貝氏體雙相組織,鋼板厚度方向上平均鐵素體體積分?jǐn)?shù)達(dá)60%左右,鐵素體晶粒平均直徑5μm左右。對(duì)軋件進(jìn)行頭中尾組織性能對(duì)比研究,發(fā)現(xiàn)同一軋件的頭、中、尾鋼板的微觀組織略有差異,其各部位的強(qiáng)度、變形性能、低溫韌性、應(yīng)力-應(yīng)變曲線形狀等均滿足標(biāo)準(zhǔn)性能要求,且均勻性好。33mm厚度的X80M管線鋼板的力學(xué)性能研究結(jié)果表明,X80M管線鋼板組織類型是由貝氏體、準(zhǔn)多邊形鐵素體、多邊形鐵素體、MA島、退化珠光體組成的針狀鐵素體組織。鋼板各厚度部位的板條貝氏體相的平均體積分?jǐn)?shù)低于10%的針狀鐵素體組織滿足各項(xiàng)力學(xué)性能標(biāo)準(zhǔn)要求。對(duì)深海X65管線鋼板的抗酸性能研究表明,晶界、相界、脆硬的非金屬夾雜物是鋼中的氫陷阱。夾雜物的尺寸、形態(tài)、類型影響管線鋼的HIC敏感性。HIC裂紋不易在小尺寸球形夾雜物上萌生,而長條狀和具有尖角的非金屬夾雜物提高鋼的HIC敏感性。HIC可沿著晶界或穿過晶界進(jìn)行擴(kuò)展,且HIC易在脆硬的貝氏體中擴(kuò)展。正火抗酸容器板SA516Gr60N的抗酸性能研究結(jié)果表明,三種不同軋制工藝下生產(chǎn)的正火抗酸容器板SA516Gr60N的組織類型為鐵素體加少量珠光,體夾雜物級(jí)別及類型均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,均具有良好的抗HIC和SSCC性能。對(duì)比分析管線鋼板和容器鋼板的組織-性能發(fā)現(xiàn),當(dāng)管線鋼板的鐵素體體積分?jǐn)?shù)在30-65%范圍內(nèi),鋼板具有良好的強(qiáng)韌性及抗酸性能。當(dāng)正火抗酸容器板SA516Gr60N的鐵素體體積分?jǐn)?shù)達(dá)90%以上,具有優(yōu)異的抗HIC及抗SSCC性能。
【關(guān)鍵詞】：管線鋼 容器鋼 微觀組織 夾雜物 力學(xué)性能 抗酸性能
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG142.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-22
• 1.1 引言11-12
• 1.2 管線鋼的發(fā)展?fàn)顩r12-18
• 1.2.1 大應(yīng)變管線鋼的開發(fā)概況12-15
• 1.2.1.1 大應(yīng)變管線鋼的研究背景12
• 1.2.1.2 國內(nèi)外大應(yīng)變管線鋼對(duì)比分析12-14
• 1.2.1.3 大應(yīng)變管線鋼性能要求14-15
• 1.2.2 厚壁大口徑管線鋼的開發(fā)慨況15-17
• 1.2.2.1 厚壁大口徑管線鋼的研究背景15
• 1.2.2.2 厚壁大口徑管線鋼的國內(nèi)外對(duì)比分析15-16
• 1.2.2.3 厚壁大口徑管線鋼的組織及性能特征16-17
• 1.2.3 深海管線鋼的開發(fā)慨況17-18
• 1.3 抗酸容器鋼的發(fā)展?fàn)顩r18-20
• 1.3.1 抗酸容器鋼的研究背景18-19
• 1.3.2 抗酸容器鋼的工藝要求19
• 1.3.3 抗酸容器鋼的抗HIC及抗SSC評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)19-20
• 1.4 本文研究的意義及主要內(nèi)容20-22
• 2 X80M大應(yīng)變管線鋼板的力學(xué)性能研究22-36
• 2.1 引言22
• 2.2 試驗(yàn)過程及試驗(yàn)方案22-23
• 2.3 試驗(yàn)結(jié)果分析及討論23-34
• 2.3.1 X80M軋件頭部中部尾部力學(xué)性能分析23-28
• 2.3.1.1 鋼板硬度分析23-25
• 2.3.1.2 鋼板拉伸性能及低溫韌性分析25-28
• 2.3.2 X80M軋件頭部中部尾部金相組織分析28-30
• 2.3.3 X80M大應(yīng)變鋼板的SEM觀察及分析30-32
• 2.3.4 X80M軋件厚度方向兩相比及晶粒直徑的統(tǒng)計(jì)分析32-34
• 2.4 本章小結(jié)34-36
• 3 X80M厚規(guī)格管線鋼板的力學(xué)性能研究36-58
• 3.1 引言36
• 3.2 試驗(yàn)過程及試驗(yàn)方案36-37
• 3.3 試驗(yàn)結(jié)果分析及討論37-56
• 3.3.1 性能合格與不合格X80M管線鋼板組織性能對(duì)比分析37-46
• 3.3.1.1 性能合格與不合格鋼板拉伸性能對(duì)比分析37-39
• 3.3.1.2 性能合格與不合格鋼板微觀組織對(duì)比分析39-45
• 3.3.1.3 合格和不合格鋼板中各相比例45-46
• 3.3.2 X80M管線鋼軋件頭部尾部組織性能對(duì)比分析46-54
• 3.3.2.1 軋件頭部尾部力學(xué)性能對(duì)比分析46-48
• 3.3.2.2 軋件頭部尾部微觀組織對(duì)比分析48-54
• 3.3.3 不同DWTT鋼板的組織性能對(duì)比分析54-56
• 3.4 本章小結(jié)56-58
• 4 X65 深海管線鋼板抗酸性能研究58-66
• 4.1 前言58
• 4.2 試驗(yàn)方案與過程58-59
• 4.2.1 試樣制備58-59
• 4.2.2 試驗(yàn)方法59
• 4.3 試驗(yàn)結(jié)果及分析59-63
• 4.4 結(jié)論63-66
• 5 SA516Gr60N-HIC正火抗酸容器鋼板抗氫致開裂及硫化物應(yīng)力腐蝕開裂性能研究66-88
• 5.1 引言66
• 5.2 試驗(yàn)方案和試驗(yàn)過程66-68
• 5.2.1 HIC試驗(yàn)方案和過程66-67
• 5.2.1.1 試樣制備66-67
• 5.2.1.2 試驗(yàn)方法67
• 5.2.2 SSCC試驗(yàn)方案和過程67-68
• 5.2.2.1 試樣制備67-68
• 5.2.2.2 試驗(yàn)方法68
• 5.3 試驗(yàn)結(jié)果及分析68-85
• 5.3.1 HIC和SSCC試驗(yàn)結(jié)果68-69
• 5.3.2 微觀組織對(duì)正火SA516Gr60N-HIC鋼板的抗HIC和SSCC性能的影響69-75
• 5.3.3 夾雜物對(duì)正火SA516Gr60N-HIC鋼板抗HIC和SSCC性能的影響75-81
• 5.3.4 正火SA516Gr60N-HIC鋼板HIC萌生及擴(kuò)展機(jī)理研究81-85
• 5.4 X80M大應(yīng)變、X80M、深海X65 管線用鋼板與SA516Gr60N-HIC容器用鋼板的組織-性能對(duì)比研究85-86
• 5.5 結(jié)論86-88
• 6 結(jié)論88-90
• 參考文獻(xiàn)90-94
• 致謝94-95
• 個(gè)人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果95

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 浦紹康;張義成;彭濤;樊校英;;鋼板厚度和化學(xué)成分對(duì)顯微組織和力學(xué)性能的影響[J];鋼鐵研究;1991年02期

2 李金管;鍋爐用20g鋼板厚度與沖擊性能的關(guān)系[J];山西冶金;1995年01期

3 王青圃，張行愚，趙圣之，，彭維新，田欣;激光誘導(dǎo)超聲波測量鋼板厚度的實(shí)驗(yàn)研究[J];激光雜志;1994年02期

4 樊吉兵;ASMESA516Cr.70鋼板厚度方向性能[J];理化檢驗(yàn)(物理分冊);2000年02期

5 張義成，樊校英;鋼的化學(xué)成分機(jī)械性能和鋼板厚度相關(guān)性的研究[J];鋼鐵研究;1994年01期

6 簡定忠,邱麗琴,李長興;熱鋼板厚度計(jì)算機(jī)測量系統(tǒng)[J];山東冶金;2001年05期

7 李國輝,戴自力,馬麗華;新橫切機(jī)組自動(dòng)選廢的開發(fā)與應(yīng)用[J];鞍鋼技術(shù);1997年07期

8 左建勇,顏國正,周維杭;漏磁場法測量鋼板厚度的研究[J];儀表技術(shù)與傳感器;2003年06期

9 劉星;選購防盜門四看[J];農(nóng)家顧問;2004年08期

10 羅應(yīng)明;張萌;林明新;胡湘紅;;13MnNiMoR鋼板低溫沖擊性能不合原因分析[J];寬厚板;2014年02期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 鮑安紅;林文修;殷學(xué)綱;;鋼板厚度對(duì)粘鋼加固梁剝離影響的有限元分析[A];第十二屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集第Ⅰ冊[C];2003年

2 孫明正;巴發(fā)海;;32 mm熱軋條鋼板厚度中心裂紋原因分析[A];2009年全國失效分析學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李金玲;油氣運(yùn)輸及存儲(chǔ)用鋼力學(xué)性能及抗酸性能的研究[D];鄭州大學(xué);2015年

本文編號(hào)：641704