X80与X100级管线钢屈服强度Rt0.5与Rp0.2的差异性研究

对钢级为X80和X100的两种管线钢的拉伸性能进行了试验研究分析,结果显示X80级管线钢纵向和横向屈服强度的Rt0.5与Rp0.2的值重合,而X100级管线钢的Rp0.2对应的总应变比0.5%要高.通过对应力-应变曲线分析可知,这是因为X100级管线钢拉伸曲线弹性阶段的延伸,使曲线的屈服部分和其后的均匀延伸部分上升造成的.因此,在进行级别高于X80的管线钢拉伸试验时,建议使用Rp0.2的值作为材料的屈服强度,或使用与Rp0.2相对应的总应变强度作为屈服强度.     

高钢级大壁厚管线钢管母材屈服强度测量方法探讨

探讨了以材料自身的抗拉强度为基准值来测定其屈服强度值的方法,取拉伸应力一应变曲线上抗拉强度一定比例的两个数值,在曲线上拟合出具有一定斜率的直线,以该直线与横坐标交点为原点计算Rt0.5或Rp0.2.这种方法解决了因检测试验设备和试样加工精度等客观原因造成的高钢级大壁厚管线钢屈服强度测试结果不准确问题,为有效消除外在因素...     

X90高强度螺旋埋弧焊管组织性能研究

对工业生产的X90管线钢及X90钢级准1 219 mm×16.3 mm钢管成型、水压后的组织和力学性能进行了研究。结果表明,工业生产的X90管线钢微观组织主要以粒状贝氏体(GB)/贝氏体铁素体(BF)为主,并且心部组织中粒状贝氏体含量较高,而1/4处多以贝氏体铁素体为主;力学性能方面,卷板屈服强度Rp0.2为623~651 MPa,钢管成型后Rp0.2为542~568 MPa,钢管水压后Rp0.2为635~657 MPa;另外,试验材料在厚度方向的硬度呈V形变化趋势。该试验结果为工业化生产X90钢管积累了一定的试验数据。     

X80级管线钢管板状与圆棒试样屈服强度差异分析

分析了包辛格效应、形变硬化和脱碳层对管体屈服强度的影响.通过对18.4mm壁厚、X80级管线钢管板状试样和圆棒试样检测的屈服强度(Rt 0.5)的对比分析表明,采用板状试样更能真实地反映管线钢管管体的力学性能.为了保证管线钢管服役时的安全性能,应尽量以板状试样所测的数据结合静水压爆破试验结果作为评估钢管整体力学性能的参考依据.     

管线钢拉伸试验中异常屈服强度研究与分析

针对国内某制管厂在对管材进行拉伸试验时屈服强度普遍偏高问题进行了深入调查分析,结果显示：试验机系统误差是拉伸屈服强度和抗拉强度偏高的原因之一;此外,误把规定非比例延伸强度Rp0．5视为管线钢屈服强度Rt0.5,是屈服强度普遍升高的主要原因。     

管线钢热轧卷板屈服强度的试验研究

为了准确测定管线钢热轧卷板的屈服强度,以X90管线钢热轧卷板为例,采用规定比例极限σP50的计算方法,通过横向、30°和45°方向圆棒试样和直接拉伸矩形试样的拉伸试验、规定比例极限σP50的试验、横向矩形试样预拉伸至规定比例极限σP50的试验等,测定了屈服强度RP0.2和Rt0.5的变化情况。结果表明,预拉伸至σP50对试样力学性能的影响不大;30°和45°方向的矩形拉伸试样σP50的误差限分别为±20 MPa、±5 MPa,在此范围内的屈服强度RP0.2和Rt0.5数据分散性较小,略高于相同方向的圆棒试样,与横向矩形试样的屈服强度略高于横向圆棒试样的规律性一致。预拉伸至规定比例极限σP50能够准确计算管线钢卷板的屈服强度。     

X80级管线钢热加工敏感性研究

采用热模拟技术研究了不同化学成分的X80级管线钢对热加工的敏感性,以及不同加热温度对X80级管线钢的性能及金相组织的影响。试验结果表明,不同化学成分的X80级管线钢对热加工的敏感性不同。经过加热后,X80级管线钢的强度均有下降,特别是屈服强度值下降幅度较大;当加热温度为900-1 000℃时,屈服强度较低,但随着加热温度的升高,屈服强度和抗拉强度逐步增大;当加热温度达1 050℃以上时,强度值较高。随着加热温度的上升,材料金相组织的晶粒尺寸均呈增大的趋势,但增大幅度不同;当加热温度在1 000-1 050℃时,X80级管线钢的冲击韧性良好。综合组织特征的变化与材料的力学性能结果,当材料的淬火系数Di在1.1-1.3时,X80级管线钢对加热温度的敏感性较小;加热温度在1 000-1 050℃时,X80级管线钢的金相组织与力学性能较好。     

管线钢管屈服强度测试试样的选择

根据API SPEC 5L补充静水压试验规定测试的结果,提出了确定管线钢管横向屈服强度测试试样的选定方法。管线钢管屈服强度是管线强度设计的基本参数,但最常用的标准圆棒和板状试样测试钢管横向屈服强度的结果存在明显差异,且这种差异随钢级的提高而增大,给实际产品检验和评价带来困惑。在有限元计算、管线钢管屈服强度测试和其他已有试验结果的基础上,进行了综合分析,对管线钢管屈服强度测试试样的选用和测试结果评判提出了意见。     

螺旋埋弧焊管制管前后拉伸性能变化的统计分析

研究了API B～X80钢级、管径355.6～1219mm及壁厚6.3～18.4mm螺旋埋弧焊管制管前后拉伸性能变化的一般规律,结合螺旋埋弧焊管制造过程分析了试样展平过程产生的包申格效应对钢管拉伸性能的影响。结果表明:对于X65以下钢级钢管包申格效应明显,即制管后屈服强度下降明显,并且差异值随着强度水平的提高而提高,而对于X70以上钢级钢管,包申格效应不明显,制管后屈服强度下降不大;对于抗拉强度,所试验钢级钢管制管前后基本一致。材料的组织是影响屈服强度变化或包申格效应大小的主要因素。     

管线钢JCOE制管前后力学性能变化分析

研究了X60,X70和X80管线钢JCOE工艺制管前后冲击韧性、硬度及拉伸性能的变化,分析了试样加工形式、显微组织及厚径比对拉伸性能的影响。研究发现,不同钢级管线钢JCOE制管后冲击韧性均有变化,但绝大多数呈下降趋势;JCOE工艺过程产生较大的加工硬化;对于X80钢试样展平带来的包辛格效应导致屈服强度下降约44MPa;具有屈服平台的铁素体-珠光体管线钢较针状铁素体管线钢包辛格效应更大;不同显微组织钢板JCOE制管后伸长率均下降;厚径比越大,屈服强度上升越大。     

X100管线钢应变时效行为研究

通过不同温度和预应变量下X100管线钢的应变时效试验,对比了应变时效前后X100管线钢力学性能和显微组织的变化,研究了应变时效对X100管线钢力学性能和金相组织的影响。研究结果表明,应变时效可使X100管线钢的强度、屈强比和韧脆转变温度升高;应变时效对X100管线钢纵向力学性能的影响比横向大;应变时效可使X100管线钢组织细化,并且随着应变量的增大,加剧了应变时效的影响。     

X70M管线钢管高温拉伸性能研究

为了探究管线钢管在高温条件下的强度及塑性,采用X70M管线钢管进行了室温（20 ℃）与高温（300～600 °C）条件下的拉伸试验,用Boltzmann函数对强度折减系数进行了S曲线拟合。试验结果表明:随着温度的升高,X70M管线钢的屈服强度、抗拉强度均呈下降趋势,屈服强度先于抗拉强度出现下降;断后伸长率随着温度升高无明显变化,但当温度升高至600 ℃时明显升高;均匀伸长率随着温度的升高呈下降趋势,应力-应变曲线由圆屋顶型变为更加陡峭的形状,形变强化和抵抗变形的能力随着温度的升高而下降。     

西气东输二线用X80管线钢热轧卷板的组织与韧性

研究了西气东输二线用X80钢冲击韧性的影响因素,通过大量工业化生产数据得出,钢中C与S含量对冲击韧性有明显影响.为了满足西气东输二线工程所需-20℃冲击韧性最小240J的要求,钢中加(C)最好在0.035%～0.065%,并且w(S)不超过0.003%.研究结果表明,随着X80卷板有效晶粒尺寸的减小,钢的屈服强度和冲击...     

输氢管道采用X80管线钢的设计建议

高强度管线钢常被用于长距离、大输量天然气管道输送,然而目前的输氢管道采用低强度管线钢,以避免氢脆的产生。为了探究大直径X80管线钢输送加压氢气的能力,对X80管线钢试样进行了拉伸、韧性、裂纹扩展和圆片破裂试验。根据试验结果,分析了输氢管道压力对试样缺陷临界尺寸的影响,从而对X80输氢管道的设计提出了建议。研究表明,在一定输送能量下,氢的运输成本可能比天然气高出数倍。此外,尽管低强度钢的氢脆敏感性更低,但使用高强度钢建造输氢管道比使用低强度钢可带来10%～40%的成本效益。     

终冷温度对X90管线钢组织和性能的影响

利用力学性能测试和材料显微分析等试验技术,研究了终冷温度对X90管线钢组织与性能的影响规律。研究表明,通过在线热处理工艺,X90管线钢可获得贝氏体+马氏体/奥氏体(B+M/A)双相组织。随着终冷温度的上升,试验钢的贝氏体含量降低,马氏体/奥氏体含量增加,导致材料屈服强度下降,塑性升高。当终冷温度为350 ℃时,试验钢的强韧性较高,组织以贝氏体为主。B+M/A双相组织使得试验钢的屈强比为0.90,均匀伸长率为19.5%,形变强化指数为0.11,满足大变形管线钢的使用要求。     

俄罗斯高强度管线钢焊接接头热影响区组织及性能研究

通过建立模拟焊接热循环的热力学和动力学(ТКД)模型,研究了X80,K70和X90三种强度级别管线钢焊接热影响区(HAZ)奥氏体相变,探讨了最高加热温度和冷却速度对焊接热影响区组织与性能的影响以及硬度与冷却速度的关系。研究结果表明:三种强度管线钢相比,X90钢中Ni,Cu和Mo含量较高,导致奥氏体相变温度降低,从而使组织硬度较高;当冷却速度超过35℃/s时,熔合线附近形成较高硬度的马氏体组织,焊接时X90钢中可能产生冷裂纹;建立焊接热循环的热力学和动力学模型法可用于预测大直径钢管焊接时热影响区不同部位组织的形成情况。     

基于应变设计的X80HD管线钢生产技术研究

为了研究X80HD管线钢的抗大变形能力,分析了轧制工艺对基于应变设计的X80HD管线钢组织性能的影响,并研究了制管工艺过程对管线钢的力学性能的影响规律。结果表明,铁素体/贝氏体双相组织的管线钢,随着始冷温度降低,先共析铁素体和析出物数量增加;随着终冷温度的降低,贝氏体的数量增加,相变强化作用增强,管线钢的抗拉强度提高更为明显;在制管过程中,钢管的屈服强度增加明显,且随着扩径率的增大,钢管屈服强度呈比例增大,但抗拉强度变化不大;当始冷温度约700 ℃和终冷温度低于450 ℃时,钢中的先共析铁素体和贝氏体双相组织组成控制合适,该管线钢具有优良的变形能力,能较好地满足大应变管线钢的性能要求。     

X90钢级大直径螺旋埋弧焊管的研制

为了响应管道建设向高强度、高压力的发展趋势,采用低C、高Mn和Mo-Cr-Ni-Cu-Nb-Ti合金设计体系和控轧控冷技术,开发出以粒状贝氏体为主,辅之少量板条状贝氏体铁素体的X90管线钢。通过对低应力成型技术及焊接技术等制管工艺的研究,成功开发出X90钢级Φ1 219 mm×16.3 mm超高强度螺旋埋弧焊管。按照标准对该产品进行了组批性能检测,结果显示,钢管管体横向屈服强度625~740 MPa,抗拉强度715~835 MPa,焊缝抗拉强度770~825 MPa;焊接接头最大硬度小于270HV10;-10 ℃下管体横向平均冲击功大于340 J,热影响区平均冲击功大于197 J,焊缝平均冲击功大于133 J;0 ℃下管体横向DWTT剪切面积均为100%。结果表明,开发的钢管具有优异的强度、塑性及韧性匹配,焊接性能良好。     

高Nb X80管线钢的应变时效研究

介绍了高Nb X80管线钢在1%,2%,3%环向应变低温时效表现出的较高屈强比以及较差力学性能,在管线钢的后续应用中带来了很多安全隐患.通过试验的方法,在650℃下对母材进行高温预回火50 min后应变时效发现,高温预回火能提高强度的同时,也能降低屈强比,从而提高了X80管线钢的综合力学性能,为研究高Nb管线钢的应变时...