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《西安石油大学》 2010年
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基于临界区加速冷却法的大变形管线钢组织—性能研究

杨艳  
【摘要】: 本文采用材料显微分析、力学性能测试和焊接热模拟等技术,通过对现有的普通管线钢进行临界区加速冷却的热处理过程,使得普通管线钢在保持原有强度的基础上,具有抗大变形的性能,建立了应用于复杂地质条件下的大变形管线钢工艺—组织—性能之间的关系。 研究结果表明,三种实验钢X70、X80和X100在临界区加速冷却的试验方法下可以获得(B+F)双相组织;双相管线钢在拉伸状态下具有连续的应力-应变曲线;当加热温度为840℃时,试验钢具有高的强塑性、较高的形变强化指数和低的屈强比;试验钢的显微组织以细小的贝氏体为主,辅以少量细小、高密度位错的铁素体。因此材料可获得较高的综合力学性能和大变形能力。 通过对双相管线钢的焊接热模拟实验表明,在不同的焊接热输入条件下和不同的二次热循环峰值温度条件下,双相X80钢和普通X80钢CGHAZ的韧性有相同的变化规律;随焊接热输入的增加,双相X80钢CGHAZ的强度降低。为使双相X80钢CGHAZ获得较高的强韧水平,焊接热输入应当控制在30kJ/cm以下;在二次焊接热循环过程中形成的含量高、尺寸大的富碳M-A组元,是导致焊接临界粗晶区局部脆化的主要原因。 通过对双相管线钢不同预应变量的研究表明,对于普通X80钢和双相X80钢,预应变使试验钢的强度和屈强比高于母材的水平,塑性和韧性低于母材的水平;应变后,试验钢的位错密度增加,促使材料强度升高,塑性和韧性降低;与普通X80钢相比,双相X80钢强度升高,塑性和韧性降低的趋势稍大。 通过对双相管线钢应变时效的研究表明,应变时效使试验钢的强度和屈强比高于母材的水平,塑性和韧性低于母材的水平。随着应变时效温度升高,强度和硬度增加,塑性和韧性下降,屈强比呈升高的趋势,形变强化指数降低。与普通X80钢相比,双相X80钢的应变时效倾向较小。
【学位授予单位】:西安石油大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TG142.1

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