焊接方法对X90管线钢焊接接头性能的影响

目前,关于焊接方法对X90管线钢焊接接头组织性能的影响相关报道较少。采用手工电弧焊(SMAW)、熔化极气体保护焊(GMAW)、埋弧焊(SAW)3种焊接方法对X90管线钢进行对接焊。利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS)对焊接接头及冲击断口进行显微组织及成分分析,分析了焊接方法对X90管线钢焊接接头组织性能的影响规律。结果表明:焊缝区组织主要为粒状贝氏体和针状铁素体;SMAW粗晶区组织主要为多边形铁素体、粒状贝氏体及M/A组织,GMAW和SAW粗晶区组织主要为粗大的铁素体、粒状贝氏体及板条贝氏体;3种焊接接头硬度分布趋势一致,盖面层硬度最高;SMAW、GMAW和SAW焊接接头抗拉强度依次为714,771,790 MPa,断后伸长率依次为23.3%,22.9%,20.0%;SAW与GMAW熔合线处20℃冲击吸收功比SMAW高约40 J,断裂机制为微孔聚集型,在韧窝底部有金属碳化物粒子析出。     

X65级管线钢的力学性能和显微组织研究

研究了某钢开发的X65管线钢的力学性能和显微组织。对炉卷轧机生产的X65管线钢钢板进行了拉伸试验、冲击试验、落槌试验（DWTT）、显微组织观察、晶粒大小的测定以及夹杂物与带状组织检验。试验结果表明,炉卷轧机生产的X65钢的力学性能全部达到国家标准,显微组织正常。证实采用的TMCP轧制工艺合理。     

预时效对变形镁合金组织与力学性能的影响

与铸造镁合金相比,变形镁合金可获得更高的强度、更好的延展性以及更多样化的力学性能,从而满足多样化镁合金结构件的应用需求.但由于变形镁合金绝对强度低、塑性变形能力差,其应用范围受到了极大的限制.近期研究发现,对变形镁合金进行预时效处理能够显著提高合金的综合力学性能,因此总结和归纳预时效对变形镁合金的影响具有重要的理论参考价值和实践指导意义.预时效是在塑性加工前进行时效处理的一种时效方法,预时效处理可通过欠时效、峰值时效和过时效等工艺调控析出相的大小、形状、分布和位向,析出相在后续的加工变形过程中具有改善材料组织与性能的重要作用.预时效提供的析出相,在后续塑性加工变形过程中为动态再结晶提供形核核心,促进动态再结晶,细化晶粒,激活非基面滑移,弱化基面织构,且晶界析出相可显著抑制晶粒长大,有效阻碍位错运动,也可使位错累积增多,小角度晶界增多.此外,增加析出相含量能减小晶粒尺寸,抑制{1012}拉伸孪晶的形核和长大,增加{1011}压缩孪晶和{1011}-{1012}双孪晶含量,这些孪晶增加了动态再结晶的形核核心,改变了晶粒取向,进而大幅提高了合金的强度、屈服应力和峰值应力,同时也保证了合金的延展性,极大地改善了镁合金的综合力学性能.本文针对Mg-Al系、Mg-Zn系、Mg-Sn系和Mg-RE系等四系合金,总结分析了预时效对变形镁合金组织与性能的影响,着重从压缩、拉伸、挤压和轧制等变形工艺角度进行综述,为制备综合力学性能优良的镁合金提供参考.此外,本文指出了预时效变形镁合金在未来的发展动态和研究重点.     

单向预应变对X70大变形管线钢拉伸性能的影响

对X70大变形管线钢进行应变量小于2.5％的单向预拉伸和预压缩应变处理,而后卸载,再次拉伸至断裂,研究单向预应变对管线钢拉伸性能的影响.结果表明:同种单向预应变时,不同预应变量下管线钢的弹性变形、屈服变形和形变强化特征基本相同,弹性应变总体上随预应变量的增大而增大;预拉伸后再次拉伸时,管线钢在应变ε小于0.5％即发生屈...     

Ce含量对X100管线钢显微组织和耐腐蚀性能的影响

为了研究稀土元素Ce对X100管线钢显微组织和耐腐蚀性能的影响,利用蔡司显微镜、场发射电子显微镜及其配套的能谱仪和电化学工作站对不同Ce含量的4种试验钢0,1,2,3号(Ce质量分数分别为0,0.001 7%,0.002 8%,0.004 9%)进行测试。结果表明：随着Ce含量的增多,试验钢表面的晶粒尺寸减小,Al₂O₃夹杂被改性为CeAlO₃夹杂和Ce₂O₃夹杂。浸泡7 d后,4种试验钢的腐蚀电位均比较接近;浸泡30 d后3号试验钢的腐蚀电位较之前提高了8.94%,2号和1号试验钢的腐蚀电位分别较之前提高了6.34%和6.06%;浸泡45 d后,1号试验钢的腐蚀电位较7 d时降低了10.38%,其他3种试验钢的腐蚀电位变化不大。0号试验钢的容抗弧半径随浸泡时间的延长而逐渐减小,3号试验钢的容抗弧半径增大得最为明显。测试结果均表明,Ce含量的增加会提高试验钢的耐腐蚀性能。     

X90高强管线钢的应变时效行为和敏感温度

用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)观察应变时效处理前后X90高强管线钢的微观组织和冲击断口形貌,进行拉伸实验和Charpy冲击实验测定其拉伸性能和低温冲击性能,研究了这种钢的应变时效行为。结果表明,X90高强管线钢对应变时效比较敏感,敏感温度点为423.15 K。在高于敏感温度点的温度进行时效处理后材料失去连续屈服和强化特性,拉伸曲线由时效前的“Round House”拱顶型转变成为吕德斯型屈服曲线。对于确定的时效时间(t_ag=5 min),随时效温度T_ag的提高X90钢的屈服强度R_p0.2、抗拉强度R_m和屈强比R_p0.2/R_m均呈现提高的趋势,均匀延伸率UEL、断裂应变ε_f、低温冲击吸收总功A_k、裂纹形成功A_i和裂纹扩展功A_p均呈现减小的趋势。时效处理前后这种钢的显微组织没有明显的差异,均为细小针状铁素体+多边形铁素体+板条贝氏体+M-A组元组成的复相组织。预应变和时效处理是管材发生应变时效的主要诱因,生产中可用柔性校平法取代刚性辊压校平法,多步渐进成型法取代一步螺旋成型法控制预应变量;另外,在保证防腐质量的前提下可降低防腐处理温度(小于423.15 K)以降低温度的影响。     

热变形对超纯净管线钢组织的影响

研究了成分和热变形对三种低碳微合金管线钢的连续冷却转变(CCT曲线)和组织的影响．结果表明：在含碳量为0．025％的低碳微合金钢中加入0．3％的Mo能推迟铁素体、珠光体转变，扩大针状铁素体(Acicular fenite)形成的冷却速度范围；高碳含量使针状铁素体向板条铁素体(Lath ferrite)转化．热变形使针状铁素体的形成温度区间从400～500℃扩大到450～700℃，显著加速相变过程，使CCT曲线明显向左上方移动，获得针状铁素体的临界冷却速度增加，抑制板条铁素体的形成，有利于获得细的针状铁素体组织，并细化岛状组织，但对残余奥氏体量影响不大。     

温度对X90管线钢及其焊缝电化学腐蚀性能的影响

为了明确X90钢的腐蚀变化规律,利用电化学阻抗技术(EIS)和动电位极化测试技术,研究了X90管线钢母材及其焊缝在不同温度下的电化学腐蚀行为。结果表明:在不同温度下,随着温度的升高,X90管线钢母材及其焊缝越容易发生腐蚀,电化学阻抗逐渐减小;母材与焊缝相比,焊缝在溶液中更容易发生腐蚀,且电化学阻抗值小于母材的。     

X90管线钢的抗氢致开裂性能

目前有关X90管线钢抗H2S性能的研究报道较少.为此,采用NACE TM 0284-2003方法对X90和X80管线钢进行氢致开裂(HIC)试验以对比研究其抗HIC性能,论述了氢致开裂的机理,并分析了X90管线钢的微观组织和化学成分对氢致开裂的影响.结果表明:X90管线钢的抗HIC性能较X80管线钢差,X90钢的热影响区与焊缝区的抗HIC性能比母材好;X90钢易产生Mn的偏析,且C会加剧其偏析,同时Cr的碳化物析出使氢鼓泡易在此处产生,2种因素均导致X90钢的抗HIC性能降低;适当控制微观组织比例,降低C含量,在保证提高X90管线钢强度的同时,严格控制Mn和Cr的含量,可以提高其抗HIC性能.     

回火温度对X90管线钢焊接接头组织性能的影响

对X90管线钢埋弧焊焊接接头在500~600℃高温回火处理,之后进行拉伸、硬度和冲击测试,并利用扫描电镜对焊接接头显微组织及断口进行分析。结果表明,回火处理后的试样组织多边形类晶粒增多,且M/A组织逐渐分解;其中抗拉强度在回火温度为600℃时下降幅度最大;冲击韧性在550℃时达到峰值208.70J,提高了41.9%;回火温度在500~600℃时,试样呈软化-硬化的规律。试验结果表明,经过550℃热处理后的焊接接头塑韧性得到明显改善,其具有良好的综合性能,这一好的性能归因于组织内M/A淬硬相的分解、位错的重组合并及较少的析出相。     

厚规格多相组织X80管线钢组织控制与断裂行为研究

目的 研究厚规格X80管线钢的力学性能及断裂行为与微观组织之间的关系。方法 通过硬度实验、拉伸实验、夏比冲击实验及落锤撕裂实验（DWTT）,研究X80管线钢力学性能,利用OM和SEM观察微观组织和断口形貌。结果 多边形铁素体（PF）、粒状贝氏体（GB）、准多边形铁素体（QPF）、针状铁素体（AF）和贝氏体铁素体（BF）多相组织的结合保证了钢板优异的强韧性。在落锤撕裂实验裂纹扩展过程中,裂纹扩展至QPF时呈平直扩展,裂纹扩展至GB时,较为曲折迂回,说明GB能有效阻碍裂纹扩展。细小的马氏体-奥氏体（M-A）组元和AF同样能够有效阻碍裂纹的扩展。结论 研究结果可为厚规格多相组织X80级管线钢的服役使用提供理论依据。     

高钢级X100管线钢的组织与性能

本文利用光学显微康、扫描电镜、透射电镜等,对实验室TMCP工艺生产的X100管线钢的组织构成、微观结构、析出物的形态和分布等进行了研究。研究结果表明,X100为GB(GranularBainite)、BF(Bainite Ferrite)、M/A构成的复相组织,且各相比例和形态对性能影响较大,以GB为主的基体加上少量BF及弥散分布的细小M/A构成的组织具有较好的强度和韧性匹配。TEM微观形貌观察发现,贝氏体晶粒内部具有高密度位错和不同位向的板条束及M/A硬化相;萃取复形实验发现,X100中主要有两种类型的析出物:一类尺寸较大为Ti的析出,一类尺寸较小为Nb的析出物;这两种析出物起阻碍奥氏体再结晶和晶粒长大及析出强化的作用。     

X80管线钢中非金属夹杂物的检验及其对钢性能的影响

根据GB／T10561--2005并结合检验实例,介绍了X80管线钢中各种非金属夹杂物的形态及其特征;并分析了夹杂物对钢性能尤其是焊接性能的影响。结果表明：X80管线钢中含有GB／T10561--2005中规定的A,B,C,D及DS各类夹杂物;钢中的夹杂物除了对力学性能和耐腐蚀性能有影响外,对X80管线的钢焊接性能影响也较大。     

挤压比对Mg-Zn-Y合金微观组织和力学性能的影响

研究了在350℃不同挤压比(16、32)下的Mg-6xZn-xY(x=0.5,0.75,1)合金微观组织和室温力学性能。结果表明,当挤压比为32时,合金中第二相体积百分含量较多,平均晶粒尺寸较小。其中,Mg-6Zn-1Y合金在挤压比为16时,α-Mg基体平均晶粒尺寸为14.6μm,抗拉强度及屈服强度分别为264MPa和169MPa;当挤压比为32时,α-Mg基体平均晶粒尺寸为5.9μm,抗拉强度和屈服强度达到337 MPa和237 MPa,分别提高了27.7%和40.3%。另外,所有合金经热挤压后都有良好的塑性,室温拉伸断口均呈韧性断裂特征。     

一种大变形管线钢的组织-性能分析

通过在线加热配分(HOP,Heating On-line Partitioning)技术获得贝氏体和马氏体/奥氏体(B+M/A)双相组织,研究了这种(B+M/A)双相管线钢的组织-性能特征。结果表明,在满足我国"西气东输二线"管道工程的强韧性要求前提下,这种(B+M/A)双相管线钢还具有低的屈强比和大的均匀伸长率,表现出优良的大变形能力。多位向贝氏体基体、细小的M/A组元和弥散分布的碳、氮化合物析出是保证实验钢优良性能的组织特征。