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《昆明理工大学》 2010年
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管线钢的热轧织构与钢板各向异性的研究

陈文  
【摘要】:作为石油、天然气输送工具的管线,工作环境一般比较恶劣,所以对其性能有很多特殊的要求。在很多情况下,不但要求横向强度,对于纵向强度、其他方向的强度的均匀性都有很高的要求。因此,本文通过对X80管线钢拉伸强度、冲击韧性等结果的分析,总结出管线钢拉伸强度、冲击韧性等性能的各向异性规律,探讨了如何通过合理的轧制工艺改进来降低管线钢拉伸强度的各向异性。 对工业生产的一种高铌X80管线钢的力学性能测试发现:屈服强度和抗拉强度均是横向最高,纵向较低,与轧向夹角成近30°方向最低;延伸率、断面收缩率则是呈现相反的规律。从化学成分上没有发现异常,微观组织均为多边形铁素体、针状铁素体,且并没表现出沿某一特定方向分布的倾向。组织因素导致各向异性的可能排除,分析可能是织构引起的。 利用Taylor模型分析了热轧X80钢板出现的几种主要织构与材料拉伸强度各向异性的关系,发现{112}110织构是引起钢板拉伸强度各向异性的主要原因。 为了减少{112}110织构组分,降低钢板的各向异性,设定了不同的热轧工艺,得出几种主要织构组分的变化趋势。通过对织构的演化规律的分析,发现在保持良好组织性能的基础上,适当升高未再结晶区开轧温度、提高未再结晶区终轧温度、在工业生产要求的比较高未再结晶区压下量(一般在50%以上)的基础上,适当减小些压下量(5%左右),提高冷速,可以减少热轧产生的{112}110织构,从而有利于降低钢板拉伸强度的各向异性。 通过不同温度、不同方向取样的冲击实验分析得出,X80管线钢钢板的冲击韧性具有各向异性:相同温度下,纵向的冲击功较高,随着与轧向夹角的增加,冲击功有减小的趋势。冲击韧性的这种各向异性随着断裂方式的不同(室温下发生的是韧性断裂,-60℃发生的韧性-脆性混合型断裂,-100℃发生的脆性断裂)而变化:韧性断裂时冲击韧性的各向异性比较明显,脆性断裂时冲击韧性的各向异性很弱。通过分析得出,冲击韧性的这种各向异性在进行-60℃以上冲击实验时与{110}面织构的体积量有密切关系。在较高温度下冲击功的各向异性规律与{110}面织构的变化规律一致。
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TG335.11

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