终冷温度对X80管线钢组织、织构及DWTT性能的影响

摘要

目前,由于高等级管线钢的使用日趋广泛,针对高韧性管线钢的大量使用和提高管线输送能力的迫切需求,建立客观的材料力学性能指标和更有效的安全分析成为目前管线钢使用中急需解决的问题。因此,探索管线钢热轧过程中力学性能的影响因素与形成机理并加以有效控制,具有重要的理论研究及实际应用价值。
　　本文以X80管线钢为研究对象,在DWTT性能符合标准的前提下,系统的从显微组织、宏观织构及微观晶体学角度分析了不同热轧工艺对管线钢DWTT性能的影响。采用光学显微镜(OM)与扫描电子显微镜(SEM),研究了不同热轧工艺条件下X80管线钢在DWTT断口处沿板厚方向的组织变化状态;借助X射线衍射技术(XRD),测定热轧板表面到心部不同距离的宏观织构组成,分析沿板厚方向存在的织构变化梯度,阐述了管线钢热轧板织构的形成机制与演变规律;结合DWTT性能检测结果,描述热轧织构对管线钢DWTT性能的影响特点,建立管线钢宏观织构与力学性能各向异性的关系;通过电子背散射衍射技术(EBSD)收集断口区的微观取向信息,阐明显微组织、宏观织构、微观取向与高级别管线钢力学性能间的关系。在此基础上,全面总结DWTT性能的控制因素。
　　结果表明:随着终冷温度的降低,组织的变化的规律是终冷温度为650℃和600℃时组织类型均为多边形铁素体+少量的粒状贝氏体,600℃时的组织较为细小均匀。终冷温度为550℃时,显微组织为粒状贝氏体+贝氏体铁素体+M/A岛,是典型的针状铁素体复相组织;宏观织构研究表明,由表层至心部织构具有一定的遗传性,{001}<110>、{112}<110>织构是有利于提高管线钢DWTT性能的织构类型。EBSD数据分析显示,低重位点阵晶界能量低,结合力强,能够减少或者避免裂纹的产生,对裂纹扩展起到阻碍作用;管线钢内部晶粒的小角度晶界数量增加;在裂纹扩展时能使裂纹扩展路径高频率的改变,止裂效果明显。

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引 言

1.文献综述

1.1管线钢概述

1.2管线钢的发展概况

1.3管线钢的生产工艺

1.4合金元素在管线钢中的作用

1.5管线钢超细晶粒的控制

1.6课题的研究目的

2. 显微组织对X80管线钢DWTT性能的影响

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．X80管线钢热轧过程中的宏观织构演变

3.1前言

3.2 实验材料及方法

3.3宏观织构定量分析的基本方法

3.4热轧过程宏观织构演变结果与定量分析

3.5小结

4.X80管线钢微观晶体学取向分析

4.1前言

4.2实验材料及方法

4.3实验结果与分析

4.4小结

结 论

参考文献

在学研究成果

致谢