基于不同加速冷卻法的大變形管線綱組織控制及性能優(yōu)化.pdf

1、本文采用材料顯微分析方法、力學(xué)性能測(cè)試手段和熱模擬技術(shù),通過適度加速冷卻、臨界區(qū)加速冷卻和延遲加速冷卻的熱處理,使得X80管線鋼在高強(qiáng)韌性的同時(shí),具有優(yōu)良的抗大變形的性能,建立了大變形管線鋼工藝-組織-性能之間的關(guān)系。
　　 研究表明,通過加速冷卻條件的控制,可改善X80管線鋼的組織結(jié)構(gòu)和強(qiáng)韌特性,使之具有一定的大變形能力。當(dāng)分別采用冷卻介質(zhì)為油冷的適度加速冷卻方法、加熱溫度為840℃的臨界區(qū)加速冷卻方法和始冷溫度為530℃的延

2、遲加速冷卻方法時(shí),試驗(yàn)鋼X80可獲得(B+F)雙相組織。
　　 通過不同加速冷卻方法獲得的(B+F)X80管線鋼的顯微組織以細(xì)小的貝氏體為主,輔以一定量細(xì)小、高密度位錯(cuò)的鐵素體。這種(B+F)雙相組織使試驗(yàn)鋼在高強(qiáng)韌性的同時(shí),具有低的屈強(qiáng)比、大的均勻伸長(zhǎng)率和高的形變強(qiáng)化指數(shù),滿足大變形管線鋼的要求。
　　 對(duì)貝氏體+鐵素體大變形管線鋼斷裂過程的實(shí)驗(yàn)觀察表明,裂紋形核通常采用三種方式,即夾雜物(或第二相質(zhì)點(diǎn))形核、相界面形

3、核以及鐵素體或貝氏體的基體形核。裂紋主要通過鐵素體擴(kuò)展,當(dāng)裂紋通過鐵素體時(shí),裂紋通常直線穿越,表明鐵素體對(duì)裂紋的阻止作用較?。划?dāng)裂紋與貝氏體相遇時(shí),裂紋通常曲線迂回,表明貝氏體對(duì)裂紋的阻止作用較大。在實(shí)驗(yàn)觀察和理論分析的基礎(chǔ)上建立了鐵素體+貝氏體大變形管線鋼的變形和斷裂模型。
　　 通過對(duì)貝氏體+鐵素體大變形管線鋼組織與性能的回歸分析可知,隨著貝氏體平均自由程的減小和貝氏體單位面積相界長(zhǎng)度的增大,或隨著貝氏體體積分?jǐn)?shù)的增大和貝氏