收藏本站
《郑州大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

X70抗大变形管线钢组织和性能的研究

王振伟  
【摘要】:通过永冻区、地震带、滑坡泥石流多发区等地质不稳定区域的油气输送管线要求管线钢除了具有较高的强度和韧性之外,还要具有较高的塑性变形能力。因此在传统的基于应变设计的基础上,开发出基于应变设计的方法。抗大变形管线钢就是基于应变设计的方法得到的具有连续屈服、较低的屈强比、较高的加工硬化指数以及均匀塑性变形延伸率等特性的管线钢。抗大变形管线钢在受到外部载荷产生较大变形后能够保持结构稳定,维持管道的输送能力。随着边远地区油气田的开发,管道服役环境越来越恶劣,对抗大变形管线钢的需求将越来越高。本研究以X70管线钢为实验对象,系统的分析了临界区退火工艺对X70抗大变形管线钢组织和性能及耐蚀性能的影响,控轧控冷工艺中弛豫时间和入水温度对组织级性能的影响。研究结果如下: 利用扫描电镜、光学显微镜、维氏硬度计、拉伸试验机对不同临界区退火工艺的X70抗大变形管线钢组织和性能的影响进行了分析。结果发现,通过临界区退火可以得到较高的强韧性结合的抗大变形管线钢。经过对不同温度的临界区保温后水冷的试样研究发现,第二相含量、抗拉强度和加工硬化指数都随着保温温度的增加而升高,当保温温度超过790℃的时候,由奥氏体向马氏体的相变过程中产生了足够的可移动位错,造成屈服强度下降,从而得到了较低的屈强比。820℃保温1min时,奥氏体还没有完全形成,为了获得较稳定的奥氏体组织,保温时间至少为10min。790℃~880℃保温10min后空冷、油冷、水冷的试样均能够得到较低的屈强比和高均匀延伸率以及加工硬化指数。空冷的试样,硬度随着保温温度的升高而逐渐下降,出现这种,现象的主要原因是在空冷的过程中有较多的铁素体析出,造成第二相含量下降。 热模拟实验结果表明:对于实验钢,当变形后以0.7℃/s的速度缓慢冷却到720℃水冷后铁素体较少,当冷却到700℃时,由于弛豫时间的增加,形成了大量的先共析铁素体;当变形后以0.9℃/s的速度缓慢冷到700℃水冷,由于弛豫时间的减少,铁素体含量急剧减少,铁素体晶粒变小。变形后经过63.6s的弛豫时间缓慢冷却至700℃后以9℃/s冷却得到的铁素体组织晶粒细小,第二相均匀分布在铁素体晶界;当弛豫时间为77.8s时,因变形造成的变形带和位错的减少,造成快速冷却中的铁素体组织粗大;当弛豫时间为100s时,产生了较多的多边形铁素体。 腐蚀试验结果表明:X70管线钢Cr,Mo含量较低,不容易形成钝化膜,因此具有较低的耐腐蚀性能,但经过临界区退火后得到的铁索体加马氏体的抗大变形管线钢耐腐蚀性能均高于原始针状铁素体X70管线钢。在保温温度为740℃~780℃时具有最好的耐腐蚀性能,耐腐蚀性在800℃时有所减少,超过800℃时,随保温温度的增加耐腐蚀性能逐渐增强。保温温度为820℃时,随着保温时间的增加,在保温7min和10min时的试样具有最好的耐腐蚀性能,当保温时间超过10min后,耐腐蚀性能有所下降。820℃保温10min后分别经过水冷、空冷和油冷试样的极化曲线和自腐蚀电流密度相似,但是油冷试样的自腐蚀电位相对较高,因此油冷的耐腐蚀性能较高。
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TG142.1

免费申请
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郑芳,宋红梅;Gleeble3800热模拟试验机在宝钢的典型应用与功能开发[J];宝钢技术;2003年05期
2 毕凤琴;张旭昀;王勇;孙丽丽;汪洋;;X70管线钢在湿H_2S环境中的应力腐蚀行为研究[J];材料工程;2009年08期
3 钟勇,王忠军,单以银,杨柯;热变形对超纯净管线钢组织的影响[J];材料研究学报;2003年03期
4 李鹤林;吉玲康;田伟;;高钢级钢管和高压输送:我国油气输送管道的重大技术进步[J];中国工程科学;2010年05期
5 王立涛,李正邦,张乔英;高钢级管线钢的性能要求与元素控制[J];钢铁研究;2004年04期
6 黄开文;国外高钢级管线钢的研究与使用情况[J];焊管;2003年03期
7 黄志潜;X80级管线钢在高压大流量输气管道上的应用与发展前景[J];焊管;2005年02期
8 王茂堂,马彦昌,王丽;X80级管线钢、钢管技术条件制订中的关键技术问题[J];焊管;2005年02期
9 潘家华;高强度管线钢发展中的几个重要课题[J];焊管;2005年04期
10 D.P.Fairchild;W.J.Sisak;C.W.Petersen;S.D.Papka;M.L.Macia;K.T.Corbett;R.J.T.Appleby;J.Y.Koo;N.V.Bangaru;M.S.Weir;张帆;;长距离输气管线用X120级钢管的研究(续二)[J];焊管;2006年05期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵宝纯;李桂艳;杨静;;Gleeble-3800热模拟试验机的应用研究[J];鞍钢技术;2010年05期
2 黄国建;孔祥磊;安晓光;关菊;;铌在X70管线钢热轧卷板中的应用[J];鞍钢技术;2011年01期
3 赵运堂;尚成嘉;杨善武;王学敏;张学永;贺信莱;;低碳微合金钢在过冷奥氏体亚稳定区的转变[J];北京科技大学学报;2007年07期
4 孙齐磊;曹备;吴荫顺;;Q235管线钢焊接接头微区电化学行为[J];北京科技大学学报;2009年01期
5 朱海宝;胡水平;武会宾;董常福;王立军;;淬火-回火工艺对X80管件钢组织性能的影响[J];北京科技大学学报;2010年12期
6 余伟;陈涛;焦多田;蔡庆伍;;含Nb低碳钢的中间冷却及回火工艺对MA组织的影响[J];北京科技大学学报;2011年05期
7 ;Development and application of Baosteel X80 large diameter UOE longitudinal submerged arc welded pipes[J];Baosteel Technical Research;2010年03期
8 朱丽霞;何小东;仝珂;瞿婷婷;李娜;韩新利;宋娟;;一种抗大变形管线钢的微观组织与拉伸性能的相关性研究[J];材料导报;2010年S2期
9 张小立;庄传晶;吉玲康;冯耀荣;赵文轸;霍春勇;;高钢级管线钢的特征参量及其与强韧性的关系[J];材料工程;2006年08期
10 孙建波;柳伟;路民旭;;塑性变形条件下16MnR钢的CO_2腐蚀电化学行为[J];材料工程;2009年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 丁富连;沈巍;;钢铁企业力学性能试验方法与试验设备的发展[A];2010年海峡两岸材料破坏/断裂学术会议暨第十届破坏科学研讨会/第八届全国MTS材料试验学术会议论文集[C];2010年
2 沈巍;丁富连;方健;;中厚板断裂韧性等试验方法与设备[A];2010年海峡两岸材料破坏/断裂学术会议暨第十届破坏科学研讨会/第八届全国MTS材料试验学术会议论文集[C];2010年
3 马立强;袁向前;刘振宇;吴迪;;Nb-Ti微合金钢高温流变行为的研究[A];2005年全国计算材料、模拟与图像分析学术会议论文集[C];2005年
4 李国栋;;大口径UOE直缝埋弧焊管生产线三大主成型工艺及设备[A];2008年河北省轧钢技术与学术年会论文集(下)[C];2008年
5 彭在美;;基于应变的观点透视焊管管型在城市燃气管线中的应用问题[A];第十三届中国(北方)钢管技术研讨会会议论文集[C];2010年
6 杜则裕;;高强度管线钢X100的研究进展[A];石油工程焊接技术交流研讨会论文集[C];2005年
7 孙建波;柳伟;路民旭;;塑性变形条件下16MnR钢的CO_2腐蚀电化学行为[A];山东石油学会第六届腐蚀与防护技术学术交流会专刊[C];2008年
8 李岩;张敏;;X100管线钢烧结焊剂性能的优化研究[A];陕西省机械工程学会第九次代表大会会议论文集[C];2009年
9 赵鹏康;孟强;张敏;;X80管线钢低氢碱性焊条的研究[A];陕西省机械工程学会第九次代表大会会议论文集[C];2009年
10 周平;霍孝新;高秀华;冯路路;;X70管线钢控轧控冷工艺研究[A];2008年全国轧钢生产技术会议文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨秀芝;低合金高强钢双丝焊热过程数值模拟及接头组织转变行为研究[D];华中科技大学;2010年
2 张占伟;X80管线钢用自保护药芯焊丝的研究[D];天津大学;2009年
3 吴晓;基于声传感器阵列的油气管道内检测器地面标记跟踪技术研究[D];天津大学;2010年
4 陈延清;X80高钢级管线钢埋弧焊丝的研究[D];天津大学;2010年
5 李建军;X80管线钢低温焊接技术研究[D];天津大学;2010年
6 张景川;分布式光纤油气管道安全检测信号处理技术研究[D];天津大学;2010年
7 高颖;大口径直缝焊管JCO成形过程理论分析与计算机仿真[D];燕山大学;2011年
8 陈团海;老龄平台结构完整性动态评估与风险控制[D];中国石油大学;2011年
9 黎超文;长输管线在役焊接烧穿失稳机制及安全评价研究[D];中国石油大学;2011年
10 张建军;07MnNiCrMoVDR钢焊接性的物理和数值模拟[D];天津大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王建秋;钢管组对机总体方案设计及关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 肖军;X80钢在库尔勒土壤环境中的应力腐蚀行为研究[D];辽宁石油化工大学;2010年
3 李炳奎;不同加载方式试样的蠕变裂尖拘束及其与管道裂尖拘束的相关性[D];华东理工大学;2011年
4 王锦林;Ti6Al4V钛合金非平衡显微组织的研究[D];武汉科技大学;2010年
5 曲炎淼;X80管线钢焊接热影响区氢致裂纹行为研究[D];武汉科技大学;2010年
6 罗志俊;10CrNi5Mo钢特厚板组织与性能关系研究[D];昆明理工大学;2010年
7 李英;铬钒系微合金车轴钢晶粒粗化与变形抗力研究[D];昆明理工大学;2010年
8 王孟;GH4145合金热变形行为研究[D];沈阳大学;2010年
9 王正国;高氮奥氏体不锈钢显微组织及力学性能的研究[D];太原理工大学;2011年
10 汤杰;基于混沌振子系统的管道超声导波检测技术研究[D];暨南大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李智毅,颜宇森,雷海英;西气东输工程建设用地区的地质灾害[J];地质力学学报;2004年03期
2 周建江;刘杏;李光福;郭浩;杨武;;X70管线钢在近中性及高pH值溶液中的电化学行为和SCC敏感性[J];腐蚀与防护;2007年01期
3 战东平,姜周华,王文忠,芮树森;高洁净度管线钢中元素的作用与控制[J];钢铁;2001年06期
4 吴忠良,张忠东;对加快我国油气管道运输业发展的战略思考[J];国际石油经济;2002年10期
5 戚爱华;;我国油气管道运输发展现状及问题分析[J];国际石油经济;2009年12期
6 钱百年 ,国旭明 ,李晶丽 ,薛小怀;高强度管线钢X80的焊接研究[J];焊接;2002年08期
7 李鹤林;天然气输送钢管研究与应用中的几个热点问题[J];焊管;2000年03期
8 贾宝军,郑琳,郭斌;武钢管线钢生产情况及发展规划[J];焊管;2001年01期
9 王仪康,杨柯,单以银,赵明纯;高压输气管线用钢[J];焊管;2002年01期
10 王茂堂,王丽,冯斌,马彦昌;西气东输管线用钢、钢管“技术条件”编制中的几个问题及回顾[J];焊管;2003年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周平;汤化胜;霍孝新;王腾飞;;X70管线钢控轧控冷工艺研究[J];莱钢科技;2008年05期
2 周瑰云;;太钢X70高级别管线钢的开发[J];铸造设备与工艺;2009年06期
3 黄国建;孔祥磊;安晓光;关菊;;铌在X70管线钢热轧卷板中的应用[J];鞍钢技术;2011年01期
4 黄国建;张英慧;黄明浩;马小军;关菊;;经济型X70管线钢热轧厚卷板的研制[J];钢铁研究学报;2010年05期
5 蔡庆伍,刘晋珊,余伟;X70级针状铁素体类管线用钢板的生产研究[J];山东冶金;2005年04期
6 黄国建;张英慧;孔祥磊;马小军;关菊;;特厚规格X70和X80级热轧卷板的开发与应用[J];焊管;2009年02期
7 李虎兴,程清武,葛懋琦,陈贻宏,程晓茹,周成,郑琳,罗德信,温阿清,罗刚;热轧管线钢控制轧制规程的热模拟试验研究[J];武汉科技大学学报(自然科学版);1996年01期
8 薛振奎,隋永莉;国内外油气管道焊接施工现状与展望[J];焊接技术;2001年S2期
9 张彩军,郭艳永,蔡开科,袁伟霞,余志祥,邹阳,袁凡成,汪小川;管线钢连铸坯洁净度研究[J];钢铁;2003年05期
10 尹成先,冯耀荣,霍春勇,兰新哲,周军;高强度管线钢应力腐蚀试验研究[J];焊管;2003年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周平;霍孝新;高秀华;冯路路;;X70管线钢控轧控冷工艺研究[A];2008年全国轧钢生产技术会议文集[C];2008年
2 康永林;牛涛;;高级别管线钢的生产工艺特点与组织性能控制[A];2010年全国轧钢生产技术会议文集[C];2010年
3 焦金华;;本钢X80管线钢生产技术浅析[A];2010年全国轧钢生产技术会议文集[C];2010年
4 张华;赵新伟;罗金恒;张广利;李丽锋;;X80管线钢断裂韧性及失效评估图研究[A];压力容器先进技术——第七届全国压力容器学术会议论文集[C];2009年
5 李太全;赵艳玲;;X80管线钢冶炼关键工艺技术研究[A];第十六届全国炼钢学术会议论文集[C];2010年
6 李太全;赵艳玲;;X80管线钢冶炼关键工艺技术研究[A];河北省2010年炼钢—连铸—轧钢生产技术与学术交流会论文集(上)[C];2010年
7 乔立峰;黄国建;关菊;张英慧;马小军;黄明浩;;热轧厚规格经济型X70管线钢卷板的研制[A];第七届(2009)中国钢铁年会大会论文集(中)[C];2009年
8 李少坡;李家鼎;查春和;丁文华;沈钦义;;含V系X100管线钢的研制与开发[A];第5届中国金属学会青年学术年会论文集[C];2010年
9 庞炜光;刘道正;崔爱民;王佳力;南晓东;王建伟;;高级别管线钢深脱硫工业试验研究[A];第十六届全国炼钢学术会议论文集[C];2010年
10 黄国建;何毅;张英慧;张禄林;巴虹;;ASP特厚规格X70和X80热轧卷板的开发[A];第七届(2009)中国钢铁年会大会论文集(中)[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 宋志强 董国英;安钢X70管线钢中标中亚输气管线[N];中国冶金报;2008年
2 本报记者 阮海儿;用户需要什么样的管线钢[N];中国冶金报;2001年
3 记者 邓小彬;试制成功三个规格K60管线钢[N];鞍山日报 ;2007年
4 金文;X100管线钢质量达标[N];中国矿业报;2006年
5 记者 李虎成通讯员 魏玉修 董国英;安钢高级管线钢研发生产国内领先[N];河南日报;2007年
6 本报特约记者 马颖丽 张军强;打造“国字号”管线钢[N];中国石油报;2002年
7 李荣;宝钢试制成功高强度管线钢焊管[N];中国建材报;2007年
8 记者 郭启林 章利军;马钢X80管线钢“叫响”西气东输工程[N];中国冶金报;2008年
9 司马文景 谷海容;马钢新区X80级管线钢扩大供应国家西气东输工程[N];中国冶金报;2008年
10 本报记者 秦可 通讯员 周传勇 安守勇;济钢x80高级别管线钢成功供货韩国公司[N];中国工业报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 邹天来;节约型X70级管线钢的组织控制与工艺开发[D];东北大学;2008年
2 刘云飞;热轧管线钢冷却过程组织建模与仿真[D];燕山大学;2011年
3 李建军;X80管线钢低温焊接技术研究[D];天津大学;2010年
4 李亚娟;X80管线钢焊接性模拟及其裂纹预测[D];天津大学;2010年
5 肖福仁;针状铁素体管线钢的组织控制与细化工艺研究[D];燕山大学;2003年
6 陶勇寅;X80管线钢焊接工艺及可靠性研究[D];天津大学;2005年
7 张德丰;X65管线厚板控冷过程的相变效应研究与数值模拟[D];昆明理工大学;2012年
8 黄治军;高性能管线钢焊接性能及焊接材料研究[D];华中科技大学;2007年
9 孔君华;高钢级X80管线钢工艺、组织与性能的研究[D];华中科技大学;2005年
10 王秀通;海水和海泥中阴极保护系统的边界元计算[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王振伟;X70抗大变形管线钢组织和性能的研究[D];郑州大学;2011年
2 张志军;管线钢X70轧制方法及性能研究[D];燕山大学;2011年
3 丛志宇;X70级管线钢热变形行为及控轧控冷工艺研究[D];东北大学;2008年
4 左立杰;La-Ce对管线钢X70耐腐蚀机理研究[D];内蒙古科技大学;2012年
5 杨福新;鞍钢2150高级别管线钢开发[D];东北大学;2008年
6 李翔;X70管线钢针状铁素体组织形成机理研究[D];武汉科技大学;2010年
7 王林锋;塑性变形对管线钢强度性能指标的影响研究[D];燕山大学;2011年
8 韩乐;X80管线钢组织性能及晶体学取向关系的研究[D];内蒙古科技大学;2012年
9 周雄;X70管线钢焊接接头热裂纹与冷弯性能研究[D];华中科技大学;2008年
10 赖万晓;厚钢板加速冷却工艺优化研究及其在X70管线钢的应用[D];上海交通大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026