热变形工艺对X80管线钢显微组织及微区取向的影响

摘要

本文以 X80管线钢为研究对象,系统地研究了不同热变形工艺条件下 X80管线钢显微组织和微观取向的变化。使用Gleeble-1500D热模拟实验机,研究了X80管线钢在RPC工艺下的应力松弛曲线变化规律;采用光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM),研究了不同变形温度、不同弛豫时间和不同变形量条件下,X80管线钢显微组织的变化情况和析出物的变化规律;借助透射电子显微镜(TEM),研究了不同弛豫时间下的位错组态演变规律;通过电子背散射衍射技术(EBSD),研究不同变形温度条件下X80管线钢的微观取向、取向差和CSL晶界的变化情况。
　　金相组织观察显示,经过弛豫处理后,X80管线钢的显微组织主要是板条状贝氏体。随着弛豫时间的延长,显微组织呈现先细化后粗化的规律,在弛豫开始阶段,组织相对比较粗大,随着弛豫时间延长至200s,显微组织呈细化趋势,并且在弛豫200s时,显微组织达到最细,随着弛豫时间继续延长,显微组织开始逐渐粗化,直至弛豫结束。在不同变形量条件下,变形量的大小对贝氏体板条的尺寸有着显著地影响,变形量越大,在相同的弛豫时间所得到的板条的尺寸越细小。随着变形温度的提高,在相同变形量与相同弛豫时间条件下,所得到的显微组织逐渐变细。TEM研究表明,在850℃变形35％弛豫0s时,几乎没有第二相的析出颗粒,随着弛豫时间延长,析出物颗粒的数量逐渐增加,直至弛豫时间达到200s,析出颗粒数量达到最大,而此时的组织也最为细小,随着弛豫时间的继续延长,析出物颗粒长大现象明显,对组织细化的效果减弱。在整个弛豫过程中,位错组态的演化呈现以下规律,由开始散乱无序状态,逐步演化成位错网,具有一定取向的亚结构,甚至形成位错墙。EBSD微区分析表明,X80管线钢热轧产生一定程度的热轧织构,经过弛豫处理的X80管线钢中{111}<112>,{111}<110>,{112}<110>三种织构所占比例相对较高,织构的发展很大程度上影响材料的力学性能,经过弛豫后,实验钢中小角度晶界所占比例较多,随着弛豫时间的增加,小角度晶界所占的比例呈现先增加后减少的规律,弛豫过程中, X80管线钢中的Σ3晶界所占比例呈现降低的趋势,随着弛豫时间的延长,处于低能状态的CSL晶界数量逐渐增多,至200s时的数量最多,这种低能的Σ晶界数量的增多可以提高材料的抗脆断性能,有利于提高X80管线钢的塑韧性。

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引言

1文献综述

1.1前言

1.2管线钢的发展概况

1.3微合金元素对管线钢组织性能的影响

1.4控轧控冷工艺对管线钢的组织性能的影响

1.5课题来源及研究目的

2 不同热变形工艺下X80管线钢显微组织及硬度变化

2.1 前言

2.2 实验材料及方法

2.3 实验结果及分析

2.4 讨论

2.5 小结

3 不同弛豫时间下位错组态及析出物的演化规律

3.1前言

3.2 实验材料及方法

3.3 实验结果及分析

3.4 小结

4 不同弛豫时间下微观取向的变化规律

4.1前言

4.2 实验材料及方法

4.3 实验结果分析及讨论

4.4 讨论

4.5 小结

结论

参考文献

在学研究成果

致谢