回火温度对X80钢级热煨弯管组织性能的影响

采用热模拟试验方法、力学性能测试技术及显微分析技术研究了回火温度对X80钢级热煨弯管组织性能的影响规律。结果表明,当回火温度区间为550～650℃时,贝氏体铁素体及粒状贝氏体中板条宽化现象的增强及沉淀强化效应的降低不利于其强度的提高。位错亚结构的变化,Nb、V、Ti的碳、氮化物对位错及亚晶钉扎作用的降低及板条间M-A组元的逐渐分解等组织因素有利于其韧性的提高。当回火温度升高到700℃时,组织中板条宽化现象进一步增强,部分组织发生再结晶而出现多边形铁素体,以及位错密度的降低导致了材料强度和韧性的快速下降。综合考虑X80热煨弯管的强韧性,适宜的回火温度为650℃×1 h。     

加热温度对X70大变形管线钢热煨弯管组织的影响

采用热模拟方法,对两种不同的X70大变形管线钢进行热煨弯管工艺过程模拟,研究了不同加热温度对其组织的影响规律.结果表明,当加热温度为750～850℃时,组织发生不完全相变,硬度下降;当加热温度为1000～1050℃时,组织为粒状贝氏体和板条状贝氏体铁素体.两种钢的化学成分、轧制工艺和原始组织不同,导致加热后显微组织、晶粒尺寸和硬度的变化趋势不同,二次热加工性存在差异.合理选择母管并将加热温度控制在1000～1050℃时,采用X70大变形管线钢制作热煨弯管可获得具有良好强韧性的显微组织,但其塑形和抗大应变性能难以达到原始母材的水平.     

加热温度对X80弯管钢组织与性能的影响

利用热模拟试验方法研究X80感应加热弯管用钢850~1150 ℃加热温度下的组织与性能.结果表明,X80钢在二次加热及快速冷却条件下,其强度优于原材料;冲击吸收能量随着加热温度的升高而下降,其离散性相对原材料增大,但-20 ℃冲击检测结果仍能满足工程设计要求;试验材料在950~1050 ℃加热时,其组织主要为粒状贝氏体+少量铁素体,遗传了原材料细小晶粒的特性,可使材料获得优良的强韧性水平.     

加热温度对X70管线钢感应加热弯管组织性能的影响

通过热模拟技术精确地模拟了X70管线钢感应加热弯管过程，研究了加热温度对材料组织、性能的影响规律，从而确定了感应加热弯管加热温度的最佳参数范围。     

热煨X100管线钢的抗硫化氢腐蚀性能

对国外某品牌的X100管线钢经过不同的加热制度后,使其在不同p H值的硫化氢溶液中经不同时间段的腐蚀后,考察了其物理性能变化及其对应的组织和抗腐蚀能力之间的关系。结果表明,热煨后组织细小的试样硫化氢腐蚀后其尺寸变化小、质量损失最低、硬度损失小;而热煨后组织粗大的试样,无论其组织为马氏体、贝氏体还是多边铁素体,其腐蚀层剥落严重,抗腐蚀性能较弱。这可能是因为细晶组织的网状晶界对腐蚀层有支撑作用,也可能是因为低温淬火组织韧性好,腐蚀层具有粘性,可以覆盖试样表面,从而阻碍进一步腐蚀的发生。     

热煨制过程对X100管线钢组织与性能的影响

对X100管线钢采用淬火-回火型弯制技术制备弯管时的组织与性能进行了研究。结果表明,对于组织中分布有弥散残留奥氏体和Fe3C的粒状贝氏体管线钢X100而言,当回火温度为550℃时,其组织均匀性最好,材料硬度适中。当煨制热制度为950℃淬火＋550℃回火时,其显微组织为贝氏体、多边铁素体和珠光体,硬度可与母材相匹配。冲击断口分析表明,在-20℃时,X100钢断口的纤维区、放射区、剪切区都有良好的韧窝形状,表明在该煨制加热制度下,X100钢可获得良好的韧性。     

回火温度对X70管线钢感应加热弯管组织性能的影响

采用热模拟技术、力学性能测试技术和金相分析技术研究了回火温度对X70感应加热弯管组织性能的影响规律，并对热变形后以不同冷却速度冷却的回火和未回火的X70管线钢的组织性能进行了比较．从而确定了感应加热弯管回火热处理的重要性及回火温度的最佳参数范围。     

不同热煨工艺对X80级弯管焊接粗晶区组织和性能的影响

采用Gleeble-3500热模拟机模拟X80级弯管焊接粗晶区实际焊接热过程,并通过硬度测试、夏比冲击试验、扫描电镜观察等分析方法对不同热煨工艺处理前后的X80级弯管焊接粗晶区力学性能和显微组织进行了研究.结果 表明,X80级弯管焊接粗晶区组织主要以粗大的GB+BF为主,冲击功仅为67J,焊接热循环高温热过程产生的粗大...     

西气东输二线X80热煨弯管研制

根据西气东输二线X80热煨弯管立项要求,对不同厂家和不同规格的含铌钢、含钼钢和干线管进行了热煨试制.分析试验数据后,研制出热煨弯管用专用母管,并通过优化热煨工艺参数,完成了西二线X80热煨弯管的研制.     

管道工程用X70钢热煨弯管开裂分析

用化学分析、力学性能测试、宏观微观组织分析、扫描电镜(SEM)等方法对管道工程用φ813 mm×11 mmX70钢热煨弯管的开裂原因进行了分析.结果表明,弯管母管局部存在的夹渣是造成弯管开裂的主要原因,而弯管热煨温度偏高,造成外弧侧材料产生过热,管体材料冲击韧性降低,加速了外弧侧管体裂纹失稳扩展.并提出了相应的改进措施.     

X80级管线钢热煨弯管的热处理工艺及力学性能

对X80级管线钢热煨弯管进行了不同的调质处理,采用硬度计、拉伸试验机、冲击试验机和扫描电镜对调质处理后X80级管线钢弯管的力学性能及显微组织分别进行了研究分析。结果表明,X80级管线钢弯管的最优调质处理工艺为890 ℃保温30 min淬火水冷,随后590 ℃保温60 min回火空冷。经最优工艺调质处理后,弯管的显微组织为贝氏体铁素体、粒状贝氏体及少量针状铁素体,硬度达235 HB,下屈服强度达600 MPa,抗拉强度达740 MPa,屈强比达0.81,断后伸长率达28%,冲击吸收能量达300 J,具有优异的综合力学性能。     

感应加热回火对X120管线钢组织和力学性能的影响

为进一步探索改善X120管线钢的韧塑性,用X120工业连铸坯在实验室采用TMCP和TMCP后立即感应加热至500和550℃回火工艺进行模拟轧制试验,并检测其力学性能,采用扫描电镜、透射电镜分析了不同工艺下钢的组织及析出物形貌、尺寸及分布,用X射线衍射方法分析了残留奥氏体。结果表明:X120钢组织为下贝氏体、少量针状铁素体以及微量MA。感应加热回火后,板条贝氏体和针状铁素体粗化,小尺寸析出物数量明显增加。这种回火使X120钢韧塑性改善,伸长率达到17.24%,-60℃下冲击功达到232.7 J;不利的是,钢的屈服强度提高和抗拉强度下降导致屈强比更高。性能变化是回火后贝氏体组织粗化、α-Fe基体上大量析出细小弥散碳氮化铌以及残留奥氏体体积分数的变化引起的.     

X100管线钢奥氏体晶粒长大行为

通过控制加热温度和保温时间,研究了X100管线钢奥氏体晶粒尺寸分布和长大规律。结果表明,随着加热温度升高、保温时间延长,奥氏体晶粒呈现逐渐长大趋势。当加热温度在1050~1150 ℃时,奥氏体晶粒快速长大;温度高于1200 ℃时,出现明显粗大的晶粒。通过试验数据线性回归,经模拟、计算得到X100管线钢的奥氏体晶粒长大模型D_t^6.59=1.71×10²⁰exp(-379691.29/RT)t+,D₀^6.59经验证与试验数据拟合良好。     

开始冷却温度对X80管线钢组织与性能的影响

通过组织观察与力学性能检测,分析了X80管线用钢板轧后开始冷却温度（SCT）对组织与性能的影响。研究结果表明,在680～785 ℃温度范围内,不改变钢板的合金成分,钢板的强度指标不低于X70的要求,并具有良好的低温冲击性能,-20 ℃冲击吸收能量最低值不小于280 J。开始冷却温度对钢板的显微组织有明显的影响,当开始冷却温度为785 ℃与750 ℃时,显微组织以贝氏体为主;当开始冷却温度为715 ℃与680 ℃时,显微组织为铁素体、贝氏体复合组织为主。组织中含有一定体积分数的铁素体,可以改善钢板的塑性,但会在一定程度上降低强度与冲击性能。     

显微组织对X70管线钢力学性能的影响

采用扫描电镜、电子背散射衍射技术和常规力学性能测试等手段研究了两种X70管线钢的显微组织和力学性能。结果表明:管线钢的低温韧性不仅与其有效晶粒尺寸有关,而且还与其组织中的马奥岛和析出相有关;但是,与管线钢中大角度晶界所占的百分比没有直接的关系。有效晶粒尺寸越小,马奥岛和富钛氮化物数量越少、尺寸越小,管线钢的低温韧性就越好。富铌碳化物与高密度的位错和亚结构不仅能提高管线钢的屈服强度,而且还能增大其加工硬化速率,从而使其抗拉强度明显升高,屈强比减小。由此可见,通过显微组织的优化,可以得到高强度高韧性的管线钢。     

热变形参数对X100管线钢高温变形行为和组织的影响

以高强度X100管线钢为研究对象,通过热模拟试验机Gleeble-1500对其进行单道次压缩试验,测得X100管线钢的应力-应变曲线,研究了应变速率、变形温度等热变形参数对X100管线钢变形抗力和组织性能的影响。试验结果表明,选择合适的应变速率和变形温度,可以得到细小均匀组织。与传统管线钢相比,X100管线钢显微组织主要为粒状贝氏体,且更为细小,具有更高的强度和韧性。合适的变形温度为1000℃,变形速率为5 s-1。     

Microstructure and properties of HAZ for X100 pipeline steel

In general, the weld thermal cycle results in significant changes in microstructure and mechanical properties of the weld heat affected zone ( HAZ) . The microstructure, microhardness and low temperature impact toughness of HAZ for X100 pipeline steel were studied by means of welding thermal simulation. Influence of cooling time on the microstructure and properties in coarse-grained heat affected zone ( CGHAZ) was investigated. The results illustrated that polygonal ferrite and a small amount of granular bainite were obtained when the cooling time t ₈/5 is larger than 1 500 s. Mainly granular bainite was formed when the cooling time t ₈ / 5 is in the range of 1 500 s to 100 s. Bainite ferrite was observed when the cooling time is smaller than 60 s. Martensite appeared in the CGHAZ with the 20 s cooling time. The value of microhardness in the CGHAZ was higher than that of base metal ( BM) when the cooling time t 8/5 is smaller than 100 s. The CVN absorbed energy in the CGHAZ was higher than the value of BM when the cooling time t 8/5 is smaller than 30 s     

终冷温度对X100大变形管线钢组织与性能的影响

利用HOP技术,可使X100钢获得 (B+M/A)复相组织和大变形性能。采用力学性能测试、材料显微分析和X射线衍射方法研究了 (B+M/A) X100管线钢在不同HOP终冷温度条件下的组织与性能特征。结果表明,随着终冷温度的升高,试验钢贝氏体的板条宽度增加,贝氏体的含量和位错密度减小,导致材料强度降低和塑性增加。在高的终冷温度条件下,马氏体的形成、碳化物的析出和残留奥氏体的分解导致材料强度增加和塑性降低。但是,在本试验所采用的不同终冷温度下,试验钢的屈强比均不高于0.80,均匀伸长率均不低于8%,形变强化指数大于0.10,符合大变形管线钢的技术要求。