X100高鋼級(jí)管線鋼組織演變與力學(xué)性能研究.pdf

1、采用具有高強(qiáng)韌性的X100高鋼級(jí)管線鋼能有效地提高管線輸送壓力、減小管徑和壁厚，在保證安全的前提下能顯著降低輸送成本。因此開發(fā)X100高鋼級(jí)管線鋼具有重要的意義。
　　在此背景下，本文通過(guò)熱模擬試驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)室熱軋實(shí)驗(yàn)、力學(xué)性能檢測(cè)及顯微組織分析技術(shù)，對(duì)X100高鋼級(jí)管線鋼的控軋控冷工藝、組織演變和力學(xué)性能進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，為工業(yè)生產(chǎn)提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和控制思路。論文的主要工作如下:
　　(1)通過(guò)熱模擬實(shí)驗(yàn)，研究了加熱制度對(duì)X100

2、管線鋼奧氏體晶粒長(zhǎng)大行為的影響。結(jié)果表明:隨加熱溫度升高、保溫時(shí)間增長(zhǎng)，原始奧氏體晶粒尺寸增大，尺寸分布更加均勻。當(dāng)加熱溫度達(dá)到1200℃時(shí)，實(shí)驗(yàn)鋼中的第二相粒子發(fā)生大量固溶。綜合考慮晶粒尺寸、晶粒均勻度以及第二相粒子固溶程度，在實(shí)驗(yàn)室條件下，1200℃保溫3min能得到較理想的原始奧氏體組織。
　　(2)通過(guò)熱模擬實(shí)驗(yàn)，研究了實(shí)驗(yàn)鋼在連續(xù)冷卻過(guò)程中的相變行為。根據(jù)熱膨脹法和顯微組織觀察結(jié)果，繪制了實(shí)驗(yàn)鋼的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)CCT曲線。結(jié)

3、果表明:隨著冷卻速度的升高，組織中先后出現(xiàn)了準(zhǔn)多邊形鐵素體(QF)、針狀鐵素體(AF)、粒狀貝氏體(GB)、板條貝氏體(LB)和馬氏體(M)。變形使相變開始溫度升高，并且擴(kuò)大了相變溫度區(qū)間，促進(jìn)了QF、AF和GB相變，使得C曲線左移。
　　(3)通過(guò)熱模擬實(shí)驗(yàn)和顯微組織分析，研究了變形溫度、變形量、冷卻速度和終冷溫度對(duì)X100管線鋼組織的影響。結(jié)果表明:變形溫度降低、冷卻速度增大、終冷溫度降低都會(huì)使組織中板條貝氏體增多，粒狀貝氏體

4、減少，組織更加細(xì)密;變形量對(duì)實(shí)驗(yàn)鋼組織影響不大;變形溫度降低、變形量增加、冷卻速度增大、終冷溫度降低都會(huì)使基體中的M/A島尺寸減小，分布更加彌散。
　　(4)通過(guò)實(shí)驗(yàn)室熱軋?jiān)囼?yàn)，研究了冷卻速度和終冷溫度對(duì)實(shí)驗(yàn)鋼組織與力學(xué)性能的影響，并分析了X100管線鋼的強(qiáng)韌化機(jī)理，結(jié)果表明:將終軋溫度控制在810～820℃范圍內(nèi)，冷卻速度控制在25～35℃/s范圍內(nèi)，終冷溫度控制在520～570℃范圍內(nèi)，能獲得滿足X100管線鋼力學(xué)性能目標(biāo)的鋼