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。     

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钢连续冷却转变规律的实验研究

采用Gleeble热模拟试验机和光学金相显微镜研究了X80钢连续冷却条件下的组织及其转变规律.实验结果表明:随冷却速度的提高,X80管线钢组织由多边状、准多边状铁素体逐渐转为贝氏体类组织.其中以20～30℃/s速度冷却时获得的组织以典型的细小、均匀针状铁素体类型为主;组织中含有一定数量的细小M/A岛弥散分布于铁素体晶粒内部的板条界上,这种组织结构有利于获得高强度与高韧性.     

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。     

热变形对高铌X80管线钢连续冷却转变曲线的影响

用Gleeble-3500热模拟试验机测定了一种高Mn、高Nb X80管线钢连续冷却转变(CCT)曲线,研究热变形对连续冷却相变行为的影响.结果表明:变形可以促进多边形铁素体和珠光体相变,抑制针状铁素体相变,同时可以提高相变温度,细化相变组织.变形及冷却过程中Nb(C,N)的析出,降低了奥氏体的稳定性,加速相变,但抑制铁素体晶粒长大,细化室温组织.     

X80管线钢焊接工艺参数研究

采用热模拟技术、工程测试手段和显微分析方法,研究了线能量和预热温度对X80管线钢焊接热影响冲击韧度的影响规律，并分析了其原因，从而推荐出最佳焊接工艺参数.     

高级别 X100管线钢的相变规律

用Gleeble-3500热力模拟试验机对X100级别管线钢在不同冷速下的相变规律及组织状态进行了研究。结果表明,奥氏体向铁素体转变温度大概在600℃,铁素体向贝氏体转变温度在400～500℃,贝氏体转变终了温度在300～400℃;随着冷却速度升高,组织中粒状贝氏体和板条贝氏体比例增大,晶粒更细小,硬度增加。实验室轧制显示,当冷速大于10℃/s能得到力学性能合格的X100管线钢。     

X80管线钢焊缝金属中的针状铁素体

探讨了X80管线钢焊缝中针状铁素体的形成条件、对焊缝韧性的影响及针状铁素体控制机理。结果表明,X80管线钢焊缝组织是大量针状铁素体+少量先共析铁素体的混合组织。在针状铁素体影响因素中,起决定作用的是焊缝的化学成分和冷却速度。焊缝中针状铁素体形态和数量与焊缝韧性之间存在对应关系,焊接热输入对焊缝韧性的影响较复杂,存在一个热输入最佳值。优化的焊缝合金系统和化学成分是控制焊缝针状铁素体形成的必要条件,而合理的工艺方法和焊接参数(含热输入)则是控制针状铁素体形成的充分条件。     

X80管线钢埋弧焊匹配焊丝试验

通过分析高强度低合金钢焊缝熔敷金属常见显微组织对其力学性能的影响,确定X80管线钢用埋弧焊丝熔敷金属组织应以大量针状铁素体(AF)和少量粒状贝氏体(GB)的复合组织.从相变动力学原理出发,结合针状铁素体(AF)非自发形核机制和微合金组织韧化理论,选择Mn-Ni-Mo-Ti-B合金系进行X80管线钢匹配焊丝的试制.结果表明,合理选择和控制合金元素,可以获得理想的焊缝熔敷金属组织和强韧性以及低温韧性要求,试制的1号焊丝能够满足X80管线钢的使用要求.     

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.     

X80管线钢半自动焊焊接工艺研究

介绍了X80管线钢采用STT根焊、药芯焊丝用PAW2000外焊机填充和盖面焊的工艺特点,以及焊接工艺要点。在选定的焊接方法、焊接材料和焊接工艺规范的条件下,对X80管线钢试件进行焊接,并进行了力学性能试验,取得了满意的结果。试验表明,通过此工艺施工的焊接接头具有较高的安全性。     

管线钢X80的CCT曲线研究

采用膨胀仪研究管线钢X80连续冷却过程中的相变规律。采用热膨胀法和金相法相结合测绘管线钢X80的CCT曲线,并研究冷却速率对组织和硬度的影响规律。实验结果表明:不同的冷却速率下实验钢的组织不同。低冷速下,管线钢X80的组织均为多边形铁素体外加少量的珠光体;随着冷速的增加(3℃/s时),多边形铁素体逐渐转变为针状铁素体;当冷速达到50℃/s以上时,还会出现贝氏体组织。随冷速的提高,实验钢的硬度呈逐渐上升趋势。     

超快冷下厚规格X80管线钢显微组织与力学性能北大核心CSCD

针对厚规格X80管线钢,采用SEM、EBSD、TEM等方法,研究了不同超快冷终冷温度下厚规格管线钢显微组织演变规律及强韧化机制,并进一步给出了最佳超快冷工艺参数。结果表明,在相同控轧条件下,随着超快速冷却温度由650℃降低至350℃,显微组织经历了由AF＋QF＋GB＋DP向AF＋GB的转变,沿厚度方向组织均匀性得到改善,有效晶粒尺寸减小,铁素体板条亚结构细化;当超快速冷却温度为350℃时,沿厚度方向组织均匀性最优,有效晶粒尺寸及板条亚结构尺寸最小,分别为3.83μm及300~900 nm间,材料的主要强化机制为细晶强化与相变强化的综合强化,此时实验钢综合力学性能最优,拉伸、冲击力学性能均满足ASTM A370标准;实验钢轧后超快速冷却最佳工艺参数为：810℃精轧＋超快冷至350~400℃＋层流冷却至320~360℃＋卷取。     

X80级管线钢焊条电弧焊焊接工艺

通过对x80级管线钢管材及焊材化学成分、力学性能的阐述,进一步剖析焊条电孤焊从根焊、热焊、填充焊到盖面焊的焊接工艺参数,为今后国内大口径X80级管线钢焊条电孤焊焊接施工提供了详实的数据。     

X80级管线钢全自动焊焊接工艺

通过对X80级管线钢管材及焊材化学成分、力学性能的阐述,进一步剖析大口径X80级管线钢全位置自动焊接过程中从根焊、热焊、填充焊到盖面焊的焊接工艺参数,为今后国内大口径X80级管线钢全位置自动焊施工提供了详实的数据。     

X80钢级管线钢焊接工艺试验

在选定焊接方法、焊接材料和工艺参数条件下,进行了X80管线钢试件焊接和接头性能试验。结果表明,X80管线钢具有良好的可焊性,选用的焊接材料和工艺参数可用于这种材料管道的现场焊接及焊缝返修。     

未再结晶区变形对X80级管线钢相变及组织的影响

通过Gleeble模拟双道次压缩变形后的连续冷却转变过程,研究了未再结晶区变形对X80级管线钢相变及组织的影响。试样在未再结晶区以不同变形量变形并以一定冷速冷却,记录冷却过程中膨胀量变化曲线,对试样进行微观组织观察和显微硬度测试。结果表明:在试验条件下,X80管线钢双道次变形后显微组织主要由针状铁素体和低碳贝氏体等构成;变形提高了试验钢相变温度,当变形量从0%增加到40%时,相变开始温度提高35℃;变形促进了针状铁素体转变,抑制了粗大粒状贝氏体组织形成,明显细化了组织;采用双道次控轧,在一定冷速及压下量配合下可获得以针状铁素体为主的组织。     

X80管线钢焊接工艺优化模型与性能研究

以焊接线能量、预热温度和管线钢厚度为焊接工艺参数变量,对X80管线钢焊接热影响区硬度和冲击功进行了回归统计模型预测,并与实测值进行了对比分析。结果表明,采用预测模型可以较好的预测出焊接热影响区的显微硬度,一次回归方程置信度达到99%。当t8/5从5 s上升至25 s时,焊接冲击功的模拟计算值与实测值较好地吻合。不同焊接工艺下的焊接热影响区显微组织为粒状贝氏体+针状铁素体,但是晶粒尺寸和均匀性存在差异。