【摘要】： 我國對石油產(chǎn)品的需求已經(jīng)成為限制發(fā)展的瓶頸，從邊遠地區(qū)尋找并開發(fā)天然氣勢在必行。如何經(jīng)濟地解決將所開發(fā)的天然氣長途輸送到我國東部沿海人煙稠密的經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)已經(jīng)成為需要解決的急迫問題。其中，高性能管線鋼是解決問題的關(guān)鍵。 現(xiàn)代生產(chǎn)高性能輸氣輸油管線鋼的技術(shù)是以獲得高強高韌組織為目標(biāo)。高強度管線鋼的開發(fā)就是通過對管線鋼的微觀組織進行優(yōu)化來得到高強高韌的下貝氏體組織，而優(yōu)化管線鋼的化學(xué)成分、熱加工工藝和顯微組織等是關(guān)鍵因素。 本文主要研究在管線鋼中添加不同Mo、B含量以及控制冷卻速度實現(xiàn)管線鋼的組織優(yōu)化。用Formast-F熱膨脹儀測定了實驗鋼的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線，用金相顯微鏡觀察了金相組織，分析了微合金鋼中Mo、B對連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變的影響規(guī)律；利用透射電鏡和能譜分析，研究了實驗鋼中Nb、V、Ti等微合金元素的析出規(guī)律；通過測定連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變后實驗鋼的顯微硬度值，分析了Mo、B以及微合金元素的析出行為對實驗鋼性能的影響，從而為發(fā)展X120級超高強度管線鋼提供理論依據(jù)。 研究表明：添加Mo能夠強烈抑制先共析鐵素體和粒狀貝氏體的形成，擴大形成下貝氏體的冷卻速度范圍；添加0.3％Mo元素能夠最有效的細化晶粒，使試樣的顯微硬度值達到一個最佳值，Mo-B共同作用有利于提高管線鋼的淬透性，從而提高力學(xué)性能，其聯(lián)合作用大于二者單獨作用之和，且Mo含量為0.3％、B含量為15ppm時最佳；析出相的大小和成分與實驗鋼中Mo含量有著密切的關(guān)系，其中不含Mo的試驗鋼中的析出相尺寸為100nm；含0.3％Mo的試驗鋼中的析出相尺寸為40nm；含0.5％Mo的試驗鋼中的析出相尺寸為70nm。
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：TG142.15
【圖文】：

(6)下貝氏體(LB)該組織具有很高位錯密度，極細化的晶粒，良好的塑性和韌性。組織特征為板條鐵素體基體上平行分布著一些碳化物。圖1.1為下貝氏體的透射電鏡照片。圖1.1一卜貝氏體的透射照片 Fig1.1Mierostruetureofdownbainite包含滲碳體的奧氏體分解產(chǎn)物一般被歸類為珠光體(P)、退化的珠光體(P’)和“經(jīng)典的”貝氏體。為了區(qū)分傳統(tǒng)的上貝氏體(UB)和下貝氏體(LB)，由歐姆里等人提出的這種分類體系仍然被采納I’“]。由Bramfitt和speer提出的貝氏體分類體系在日本沒有被采用，原因是其定義太寬泛，不能夠區(qū)分低碳、超低碳微合金化鋼在控軋控冷條件下所能觀察到的所有鐵素體的微觀形態(tài)�，F(xiàn)在的研究工作中，常常把標(biāo)有BF的貝氏體鐵素體稱為“針狀鐵素體”。然而繼續(xù)使用這一術(shù)語，就容易引起混淆。此外針狀鐵素體在焊接文獻中經(jīng)

沉淀析出強化效果與沉淀質(zhì)點的尺寸成反比，與沉淀質(zhì)點的體積分數(shù)的平方根成正比。在管線鋼中微合金元素Nb、V、Ti沉淀析出強化效果與其沉淀相尺寸和體積分數(shù)的這種關(guān)系如圖1.2所示124】�！�6。二，5鯉絲，f，‘，。(二 )(1.1)72汀J“r一‘b‘式中△氏—沉淀析出強化引起的屈服強度增量f—沉淀析出質(zhì)點體積分數(shù)r—-沉淀析出質(zhì)點半徑協(xié)—切變模量b—柏氏矢量的模

常只能部分得以利用，并且事實上很難普遍有效地定量給出，因為微合金元素除了產(chǎn)生沉淀析出強化作用外，對晶粒細化也起到了重要的作用。微合金元素在控制軋制狀態(tài)下可有效地延緩奧氏體再結(jié)晶，細化效果按Nb、Ti、V順序依次降低。圖1.3有代表性地給出了Nb、Ti、V在熱軋帶鋼中的強化效果。在當(dāng)前冶金生產(chǎn)條件下，適當(dāng)控制微合金碳氮化物的沉淀析出過程，可獲得snln甚至Inln左右的沉淀析出相質(zhì)點，由此可得到150一450MPa的沉淀析出強化增量[25l，因而沉淀析出強化是管線鋼最有效的一種強化方式。—— VVV-----一下iii NNNbbb.坦占側(cè)裘卜出嘆咽0刀00刀 20040心60乃 8ojQ0.120.14Nb.丁itv含量，%圖1.3含0.1%C、1.0%Mn、0.3%si的熱軋帶鋼屈服強度的提高 F191.3ImProvementofyieldstressofhotrollsteel

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