X80管线钢连续冷却相变研究

在Gleeble-3800热模拟机上研究了X80管线钢经两阶段轧制后连续冷却过程中的相变行为,用热膨胀法和金相法建立了连续冷却转变(CCT)曲线.结果表明,在低冷速下,X80管线钢组织主要由铁素体+贝氏体组成,当冷速大于1 ℃/s时,组织全部转变为不同形貌的贝氏体,随冷速增加,组织明显变细,同时材料的硬度逐步增高.根据CCT曲线,在实际生产中,终轧温度控制在750 ℃以上且轧后冷却速率控制在20~30 ℃/s最好,此时可获得含高密度位错和弥散MA组元的贝氏体组织,使X80管线钢同时达到高强度高韧性.     

X80管线钢连续冷却过程中的相变研究

用Gleeble-2000热模拟机研究了高铌管线钢经两阶段轧制中连续冷却过程的相变行为,利用热膨胀法结合金相法建立了其连续冷却转变曲线,分析了变形参数对组织的影响规律.试验结果表明,试验钢在低冷速下主要形成多边形铁索体,当冷却速率大于10℃/s时,针状铁素体的数量明显增多;随着冷却速率的增加,组织明显变细.     

X120管线钢的连续冷却相变及显微组织

采用Gleeble 1500热模拟试验机,模拟在1100 ℃变形30%和在850 ℃变形35%变形之后在0.5～50 ℃/s冷却速率下的X120管线钢的连续冷却过程,通过光学显微镜、透射电镜、维氏硬度计及显微力学探针分析,研究了X120管线钢的相变温度、显微组织及维氏硬度的变化规律.结果表明:当冷却速率在20～50 ℃/s时,试验钢的组织主要为下贝氏体和板条马氏体.下贝氏体的相变开始温度在470℃左右,终止温度在320～330℃.钢的硬度随冷却速率提高而逐渐增加,最高硬度达320 HV.     

热变形条件下X80管线钢连续冷却相变

利用Gleeble-3500热模拟试验机研究了两种不同Nb含量的X80管线钢变形后连续冷却过程中相变行为,绘制了连续冷却转变曲线(CCT曲线);分析了控轧控冷工艺以及Nb含量对X80管线钢连续冷却相变的影响。结果表明,随着冷却速度的增加,降低了铁素体转变开始温度,组织得到细化,铁素体形貌从多边形逐渐向针状转变;变形量的增加和变形温度的降低,对铁素体相变也有促进作用,并使铁素体晶粒尺寸进一步细化;Nb可推迟铁素体和珠光体转变,并显著降低铁素体开始转变温度,细化了铁素体晶粒尺寸。     

X80管线钢连续冷却转变规律的研究

利用Gleeble2000热模拟试验机研究了X80管线钢在连续冷却条件下的组织变化规律,绘制了试验条件下X80管线钢的动态CCT曲线。结果表明,随着冷却速度的提高,X80管线钢组织由多边形以及准多边形铁素体逐渐转变为贝氏体类组织。实验室条件下X80管线钢以20~30℃/s冷却后的组织以细小均匀的针状铁素体为主,一定数量的细小M/A岛弥散分布于铁素体晶粒内的板条界上,这种组织结构有利于获得高强度和高韧性。     

X70管线钢连续冷却过程中的相变行为

利用Gleeble-3500热模拟机研究了X70管线钢未变形和经双道次变形后连续冷却过程的相变行为,采用热膨胀法结合金相法建立了静态和动态连续冷却转变曲线,分析了冷却速度和变形参数对组织转变的影响规律。结果表明,热变形加速针状铁素体和多边形铁素体相变,使相变的开始温度和结束温度显著提高,CCT曲线明显向左上方移动。实际中为获得针状铁素体组织,需相应增加变形后的冷却速度。与同一冷速下未经变形的连续冷却转变的组织相比,热变形可以显著细化组织,使组织中的岛状物更加细小弥散,通过变形可以在更宽的冷速范围内获得针状铁素体。     

高强度管线钢连续冷却转变及组织研究

研究低碳微合金X80和X100管线钢分别在未变形和变形条件下的连续冷却转变(CCT)行为。用G leeb le-2000热模拟试验机,结合OM、SEM和TEM等方法测定未变形和变形奥氏体的连续冷却转变曲线,并对不同冷速和变形条件下的组织进行观察分析。结果表明,冷速较低时,连续冷却转变组织主要为多边形铁素体和珠光体,随着冷速提高依次出现块状铁素体,粒状铁素体,针状铁素体,贝氏体铁素体等组织。热变形能强烈促进针状铁素体的形成,使针状铁素体的相变温度提高50~100℃,并使CCT曲线向左上角移动,同时使晶粒细化及取向更加无序。     

X70针状铁素体管线钢连续冷却转变及微观组织研究

利用Gleeble-1500热模拟试验机和DT-1000线膨胀仪,分别绘制了X70针状铁素体管线钢变形和未变形情况下连续冷却相变曲线(CCT),并在NEOPHOT21型光学显微镜下观察了它们的组织,分析比较两者的组织特征.试验结果表明热变形能显著加速相变过程,使CCT曲线向左上方移动,相变开始温度明显提高,例如冷却速度为20℃/S时相变开始温度从627℃升高到700℃,而且可以在10℃/s～40℃/s更宽的冷却速率范围内获得针状铁素体组织.     

X100管线钢连续冷却转变的显微组织

采用热模拟技术和显微分析方法,对X100管线钢在连续冷却转变下的显微组织的变化规律进行了研究。通过X100管线钢CCT曲线的建立和组织分析表明:当冷却速度低于0.2℃/s时,组织类型以多边形铁素体(PF)为主。在0.5~10℃/s的冷却速度范围,主体组织为准多边形铁素体(QF)和粒状铁素体(GF)。当冷却速度大于20℃/s,组织以贝氏体铁素体(BF)为主。大于50℃/s的冷却速度,将形成马氏体(M)。     

连续冷却过程中X70管线钢的铁素体相变动力学

在DIL805膨胀仪上测量了X70管线钢在连续冷却过程中的热膨胀曲线。根据试验结果,分析比较了两种奥氏体-铁素体相变开始温度模型,并通过对JMAK方程采用逆向回归法确定了铁素体相变分数的关键性参数,从而确定了连续冷却过程中的相变动力学。结果表明,不同冷却速率下的最佳n值和k值可通过JKMA公式逆向回归得出,模型分别采用时间指数n为0.5、1、1.5、1－0.5X²的4种取值方法计算铁素体相变动力学曲线,通过与试验数据的对比发现,用相变体积分数X的函数表征n值的方法计算精度更高,与试验结果吻合更好。模型Ⅰ由于对铁素体体积形核功ΔG_V的取值有局限性,使得模型在大冷却速率下的预测结果会出现一定偏差,而模型Ⅱ仅涉及两个参数,适用性强,对于X70管线钢铁素体相变开始温度与冷却速率变化趋势为：T_s=Ae₃-39.1440φ^0.4020     

X65管线钢连续冷却转变实验研究及动力学模型

采用热膨胀仪对X65管线钢进行了连续冷却转变曲线(CCT曲线)的研究。用光学显微镜观察在不同冷速下的显微组织,得到了实验钢种的连续冷却组织转变规律。在冷却速度为0.9～9℃/s范围内观察到较明显粒状贝氏体组织。采用回归方法,建立了相变温度-冷速关系模型和冷速为0.03℃/s时的相变动力学模型,结果显示预测值与实验值有较好的吻合。     

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。     

冷却工艺对X80级抗大变形管线钢组织性能的影响

采用两种冷却路径控制工艺试制了X80级抗大变形管线钢,并利用扫描电镜和透射电镜进行了显微组织观察,研究了轧后冷却工艺对X80级抗大变形管线钢组织性能的影响。结果表明,轧后采用前段空冷＋后段快冷的＂两段式冷却＂工艺所得显微组织为先共析铁素体、针状铁素体、少量贝氏体和M/A岛,组织中软硬相匹配良好,屈强比为0.76;而超快冷＋空冷＋快冷的＂三段式冷却＂工艺获得针状铁素体、贝氏体和M/A岛混合组织,屈强比为0.8。两种冷却工艺均可获得抗大变形管线钢,差别在于应用三段式冷却工艺得到实验钢的强度较高,可用于开发更高级别抗大变形管线钢,并且空冷时间缩短。     

双相区加速冷却处理对X80管线钢组织与性能的影响

采用双相区加速冷却法(加速冷却始冷温度为700 ℃)对X80管线钢进行热处理,获得了贝氏体和铁素体(B+F)双相组织。然后通过组织表征、力学性能测试以及在3.5wt%NaCl溶液中的耐蚀性进行研究。结果表明:热处理后获得的管线钢组织由板条状贝氏体、多边形铁素体及少量马氏体/奥氏体岛组成。与热处理前相比,(B+F)双相管线钢屈强比较低,为0.65,初始加工硬化指数为0.31,均匀伸长率达8.3%,塑性显著提升;双相组织中含有52.4%的铁素体,因而耐腐蚀性明显提高。通过双相区加速冷却法获得的(B+F)两相组织在塑变过程中发生协调变形,可以适应大变形的需求,同时耐蚀性优异,为大变形管线钢实际生产提供一定的借鉴。