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.     

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.     

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.     

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。     

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。     

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管线钢中氮化物和碳化物析出热力学分析

基于规则熔体理论和平衡反应基础,对连铸工序X80管线钢中碳化物、氮化物析出进行热力学分析,研究Ti、Nb及Al的碳化物、氮化物析出规律。结果表明,固液两相区,TiC0.005N0.995和TiN分别在1785K和1784K时开始析出;奥氏体相区,碳化物、氮化物析出先后顺序为NbC0.64N0.36、NbC、NbN、AlN、TiC,相应析出温度为1457、1404、1354、1267、1226K;γ→α相变过程中,TiC发生相间析出,Nb主要以NbC形式析出,AlN析出量较少。     

特厚规格高等级管线钢X70热轧钢板的开发实践

采用低C-Mn-Mo-Nb系为基础,添加适量钒、钛、镍、铜和铬等微合金元素的合金设计方法,利用洁净钢冶炼技术和TMCP轧制工艺,研制开发了X70高等级厚规格钢板。对钢板组织和力学性能分析表明:钢板组织为针状铁素体混合组织,晶粒细小均匀,夹杂少,带状组织轻微,析出物均匀弥散,具有高强度和良好的低温韧性。     

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.     

X70管线钢的CCT曲线研究

利用Gleeble 1500热模拟实验机对低碳微合金X70管线钢进行连续冷却转变实验,并绘制未变形及变形条件下的连续冷却转变(CCT)曲线,同时研究冷速及变形对实验钢组织和硬度的影响。结果表明:实验钢的连续冷却转变产物主要有铁素体、珠光体及贝氏体组织;随冷速的增加,实验钢相转变温度下降;随变形程度的增加,相同冷速实验钢的相变温度略有升高。     

X80管线钢及其焊缝在库尔勒土壤环境中腐蚀行为

采用动电位极化、交流阻抗技术、失重法研究了X80管线钢及焊缝在库尔勒土壤模拟溶液中腐蚀行为,并结合X射线衍射仪（XRD）和金相显微镜（OM）对腐蚀产物及形貌进行表征。结果表明：随着浸泡时间的增加,金属腐蚀电位逐渐上升,电极表面的腐蚀产物层越来越厚,母材的腐蚀速率呈逐渐降低的趋势,而焊缝的腐蚀速率呈现减小后增大的趋势。金属电极表面内层的腐蚀产物膜Fe3O4对基体起到了一定的保护作用,减缓了X80钢及焊缝的腐蚀速率。当浸泡后期（30d）时,焊缝的产物膜因大量脱落而出现裂纹,有利于溶液中Cl-等腐蚀性离子的侵入,加速局部腐蚀的进行。相同浸泡时间下,焊缝的腐蚀程度高于母材,这是由于焊接过程使焊缝组织结构产生了不均匀性,导致焊缝晶界处的晶格畸变能和活性偏高,耐腐蚀性能差。     

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。     

X80管线钢在模拟液中的电化学行为

采用光学显微镜、扫描电子显微镜,透射电子显微镜系统地表征了X80管线钢的微观结构;采用2273恒电位仪研究了X80管线钢在库尔勒模拟土壤溶液、NS4溶液和鹰潭模拟土壤溶液中的电化学行为。结果表明,X80管线钢的微观结构由多边铁素体、针状铁素体和M／A组元组成;铁素体晶粒内存在位错胞和亚晶粒,铁素体晶界处有大量的位错缠结。X80管线钢在库尔勒模拟土壤溶液、NS4溶液和鹰潭模拟土壤溶液中的极化曲线只有活性溶解区,没有活化一钝化转变区。X80管线钢在库尔勒模拟土壤溶液中的腐蚀电流密度最大,在NS4溶液中次之,在鹰潭模拟土壤溶液中最小;X80管线钢在NS4溶液和鹰潭模拟土壤溶液中的腐蚀电流密度相差不大,但都远小于其在库尔勒模拟土壤溶液中的腐蚀电流密度。     

X80管线钢热变形过程中再结晶行为及组织细化

利用Gleeble-1500D热模拟试验机研究了X80管线钢热轧过程中的再结晶行为及精轧过程中后四道次变形的再结晶特点与室温组织的关系.揭示了X80管线钢动态再结晶临界钢应变量与变形温度的关系,确定了奥氏体再结晶温度区和非再结晶温度区,所得到的技术要点对精轧过程轧制工艺制定细化奥氏体晶粒具有指导性,有助于X80管线钢获得细小均匀的室温组织.     

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。