500MPa级螺纹钢焊接热影响区组织和性能的研究

使用焊接热模拟技术对500 MPa Ⅳ级螺纹钢进行试验,研究不同热输入时,焊接热影响区显微组织、冲击韧性和显微硬度的变化规律.结果表明:当t2/5＜20 s时,热影响区粗晶区由羽毛状上贝氏体和铁索体组成,随着t2/5的增大,粗晶区组织转变成粒状贝氏体、羽毛状贝氏体、珠光体和铁索体混合组织,且粒状贝氏体含量逐渐增加,羽毛...     

X80管线钢焊接接头组织及性能的研究

通过硬度测试及SEM观察,分析X80管线钢焊接接头处硬度和显微组织变化规律.受焊接热循环的影响,热影响区粗晶区组织主要为粗大的粒状贝氏体和板条贝氏体,硬度较高.靠近热影响区的基体,由于M/A岛分解,硬度值减小.外焊焊缝的显微组织主要是晶内形核铁素体、粒状贝氏体和多边形铁素体.靠近外焊焊缝的内焊焊缝组织受二次热循环的影响较大,组织为粒状贝氏体和块状的铁素体.远离外焊焊缝的内焊焊缝组织受二次热循环影响较小,组织和外焊焊缝组织相差不大.内焊组织中析出物的数量远大于外焊焊缝组织,析出强化效果显著,使内焊的硬度大于外焊的硬度.     

X80高钢级管线钢组织与力学性能

在所选用的4种X80高钢级管线钢中,经过夏比冲击试验、拉伸试验和屈强比计算,发现其力学性能与其组织有很好的对应性.研究结果表明,针状铁素体和细小弥散的贝氏体相结合的组织是X80钢的理想组织形貌,该组织可以使得材料的强度达到最高,而屈强比接近于0.85,从而达到强韧性的很好匹配.该组织的强韧性原理类似于短纤维和颗粒增强复合材料.     

不同终冷温度下X80管线钢显微组织与DWTT性能的关系

控轧控冷工艺对X80管线钢的力学性能有重要影响.通过断口形貌和显微组织观察,对比分析不同终冷温度条件下显微组织与X80管线钢落锤撕裂性能的关系.结果表明:随着终冷温度的降低,珠光体含量减少,多边形铁素体含量逐渐增加,有利于管线钢的落锤撕裂性能的提高.当终冷温度为600℃时,多边形铁素体作为主要基体组织存在,晶粒细小均匀,出现多边形铁素体晶粒聚集区域,落锤撕裂面积均匀,落锤撕裂性能最好.     

X80管线钢屈服强度异常研究

从化学成份分析和夹杂物检验及金相组织检验结果得到:X80管线钢中存在多边形铁素体、珠光体以及局部聚集、分布不均匀、颗粒较大的M/A岛等组织,组织异常是影响X80管线钢屈服强度不合格的主要原因.     

X100管线钢焊接热影响区组织与韧性研究

采用热模拟试验技术,研究了X100管线钢焊接热影响区的组织与性能变化规律,结果表明：采用高Nb、微Ti设计的低碳X100管线钢的焊接粗晶区经焊接热循环后仍保持良好的韧性。焊接热影响区的脆化区出现在峰值温度为750℃的两相区。沿原奥氏体晶界形成的岛状组织是导致韧性降低的主要原因。     

X80管线钢的应变硬化特性分析

采用准静态拉伸和扫描电镜分析了热轧X80管线钢的应变硬化行为及其微观组织结构。结果表明,X80管线钢的应变硬化特性决定均匀伸长率大小,针状铁素体+M/A的微观组织结构使得应变硬化指数呈现平台、缓慢下降和迅速下降三个变化阶段。     

X—60钢及基焊接粗晶区中的第二相粒子研究

利用TEM,对微合金化的X－60钢母材及模拟粗晶区中第二相粒子的形态、数量及物相进行了研究。结果表明,母材中第二相粒子的形状不规则,经热循环后变为方形,且粒子的数量显著减少、尺寸增大、粒子的成分亦发生显著变化。分析表明,t8／5较小时,热循环过程中粒子发生溶解及长大;t8／5较大时,粒子不仅发生溶解及长大,在冷却过程中还会重新析出一些第二相粒子。     

X80钢焊接接头在酸性模拟液中的电化学腐蚀

采用电化学测试、金相显微镜观察,研究了X80管线钢及其焊缝组织在酸性模拟液中的电化学腐蚀行为.结果表明:X80管线钢母材的显微组织主要为针状铁素体,整体上看母材的组织较为均匀、细小,位向大致呈带状分布.焊缝的显微组织由先共析铁素体、针状铁素体和珠光体组成,焊缝的晶粒大小不均匀,整体上比母材组织粗大.在酸性模拟液中,X8...     

淬火温度对X80管线钢组织影响分析

采用双相区加速冷却法(DPAC),X80管线钢经奥氏体化及缓冷后分别在760、740、720、700、680℃淬火。淬火组织分别经4%硝酸酒精与LePera试剂进行金相腐蚀,分别进行组织定性/定量分析及整体/组织硬度测试。结果表明,不同淬火温度下组织为多边形铁素体+针状铁素体+贝氏体/马氏体复相组织。与硝酸酒精腐蚀的微观结构相比,LePera试剂可清晰显示马氏体/奥氏体组织,但铁素体晶界模糊。随淬火温度下降,铁素体晶粒尺寸与含量增加;针状铁素体逐渐向贝氏体/马氏体复相组织转化;马氏体/奥氏体岛状组织分布上由铁素体/贝氏体两相晶界间向铁素体同相晶界间转变,组织形态上由薄膜状向颗粒状转变。     

厚规格多相组织X80管线钢DWTT 分离裂纹研究

研究了厚规格多相组织X80管线钢微观组织与落锤撕裂试样分离裂纹之间的关系,采用金相显微镜和扫描电子显微镜对X80管线钢的微观组织和分离裂纹进行观察.结果表明:X80管线钢微观组织包括粒状贝氏体、多边形铁素体以及准多边形铁素体、贝氏体铁素体、针状铁素体.分离裂纹起始于粒状贝氏体带处;分离裂纹以穿晶断裂方式穿过粒状贝氏体,断裂路径平直,说明粒状贝氏体对分离裂纹扩展阻碍作用较小,而以沿晶断裂方式沿多边形铁素体晶界扩展,方向不断偏折,提高了裂纹扩展功,从而增大钢板的断裂韧性.分离裂纹尖端受细小的马氏体-奥氏体岛钝化作用,扩展受阻出现停滞.多相组织中少量的粒状贝氏体以及适量的多边形铁素体有利于减少分离裂纹的产生.     

不同终冷温度下X80管线钢显微组织与DWTT性能的关系

控轧控冷工艺对X80管线钢的力学性能有重要影响.通过断口形貌和显微组织观察,对比分析不同终冷温度条件下显微组织与X80管线钢落锤撕裂性能的关系.结果表明:随着终冷温度的降低,珠光体含量减少,多边形铁素体含量逐渐增加,有利于管线钢的落锤撕裂性能的提高.当终冷温度为600℃时,多边形铁素体作为主要基体组织存在,晶粒细小均匀,出现多边形铁素体晶粒聚集区域,落锤撕裂面积均匀,落锤撕裂性能最好.     

X80级管线钢的开发研究

根据X80级管线钢技术要求,对湘潭钢铁（集团）有限公司试制X80级管线钢进行成分设计、相变规律和再结晶规律研究,开发出了φ1016×22．0mmX80级热轧钢板。检验结果表明,各项性能指标均满足技术要求。     

X70管线钢焊接接头组织及其海水腐蚀规律

对X70管线钢现场实际焊接工艺下的焊接接头,采用显微镜、电化学方法及失重法等方法和手段对母材、焊缝、热影响区进行了显微组织分析和在海水中的极化曲线、腐蚀速率的测试,研究焊接接头在模拟海水环境中的腐蚀性能.研究表明,X70管线钢焊接接头各区域组织不均匀,实验室模拟海水环境下的电化学行为、腐蚀速率存在明显差异;在海水腐蚀过程中腐蚀电位和腐蚀速率会发生变化,热影响区(HAZ)与母材及焊缝形成电偶腐蚀,接头腐蚀以点蚀为主.     

卷取温度对X80管线钢析出行为与性能的影响

观察了不同卷取温度下X80管线钢中析出物的情况,并结合其组织性能对比可知：在实验情况下,480℃卷取时,有大量细小弥散的Nb、V的碳氮化物析出物,起到了较好的析出强化作用.     

X80管线钢变形能力的微观结构设计

在原有X80管线钢微观结构的基础上,通过不同的热处理工艺引入等轴状铁素体作为塑性相来提高管线钢的塑性变形能力,分析等轴状铁素体含量对管线钢强度、塑性和冲击韧性的影响。结果表明,随着等轴状铁素体含量的增加,管线钢的抗拉强度、屈服强度和冲击韧性逐渐下降,但均匀伸长率增加。     

X80高钢级管线钢组织图谱

对X80管线钢的各种组织形态进行了归纳和总结,探讨了有效晶粒对X80钢级管线钢韧性指标的影响,利用EBSD研究了管线钢中第二相的分布和与强韧性的关系,利用原位电镜技术研究了该钢级管线钢的断裂机理.     

激光冲击处理对X70管线钢焊接接头力学性能的影响

利用激光冲击波对X70管线钢焊接接头进行了表面强化处理,分析了激光冲击强化处理后焊接接头组织结构,用显微硬度计测试了焊接接头显微硬度,通过X射线应力仪测定了残余应力沿焊接接头表面的分布规律,并对管线钢焊接接头激光冲击强化的微观机理进行了分析。结果表明:激光冲击波可以在焊接接头表面形成塑性变形层,显微硬度明显提高;材料组织均匀性得到了明显改善;消除了焊接接头表面残余拉应力,形成了残余压应力场。     

X80和X70管线钢在NaHCO3溶液中钝化膜的电化学性能

采用动电位极化、交流阻抗和电容测量等方法研究了X80和X70管线钢在0．5mol／L NaHCO3溶液中的活化-钝化行为及生成的钝化膜的电化学性能。极化曲线表明,X80和X70钢在-0．16～0．90V发生了钝化,X70钢的雏钝电流密度（ip）约为18．38μA／cm^2,而X80钢的维钝电流密度约为6．76μA／cm^2。交流阻抗表明,X80钢表面生成的钝化膜比X70钢的更加致密,均匀性更好,与原子力显微镜（AFM）的观察结果相吻合。电容测量表明,X80和X70钢在该溶液中表面生成的钝化膜在-0．20～0．80V为n型半导体,且X80钢比X70钢表面钝化膜的施主密度更低,空间电荷层更厚,耐蚀性更好。     

X100管线钢的组织与性能

利用金相显微分析、扫描电镜、透射电镜和先进的EBSD技术,对X100钢级管线钢的组织进行了分析,并和CVN等力学性能相对应,进行了相关性探讨.研究表明,X100钢级管线钢全部为粒状贝氏体组织,其透射组织分析表明粒状贝氏体含量很高,主要存在于铁素体边界;铁三碳存在于铁素体板条;组织以针状铁素体为主,也存在少量条状铁素体,同时位错密度很高;EBSD研究表明,铁三碳呈均匀弥散分布,残余奥氏体含量较大;有效晶粒细化现象突出,预示该品牌X100管线钢拥有较理想的强韧性特征.