大口径厚规格X80管线钢的低温断裂控制

以大口径(OD1422 mm)、大壁厚(38.5 mm)X80级管线钢热轧板为研究对象,采用光学显微镜和扫描电镜对其显微组织和-20 ℃低温落锤撕裂试验断口形貌进行分析,研究了断裂与组织之间的关系。结果表明,带状组织和不同厚度位置晶粒度大小不均,粒状贝氏体、退化珠光体、准多边形铁素体和马奥岛等混合组织会导致裂纹的萌生和扩展,出现解理断裂,对低温韧性不利,而尺寸为3 μm以下的马奥组织和均匀分布的贝氏体铁素体对裂纹扩展起阻碍作用,说明细小的马奥组织和贝氏体铁素体能够提高钢板的断裂韧性,对低温断裂控制十分有利。     

低温回火对低碳马氏体超高强钢组织及力学性能的影响

研究了低温回火对经过正火+淬火处理的Q1100超高强钢显微组织与力学性能的影响。结果表明，经正火(890℃×40 min)+淬火(890℃×30 min)+回火(185～320℃×90 min)处理的实验钢主要获得回火马氏体组织。不同温度回火后，实验钢抗拉强度均大于1 360 MPa、屈服强度均大于1 200 MPa、硬度均大于400HV3、延伸率均大于13%、-40℃冲击功均大于35.0 J。随着回火温度升高，实验钢抗拉强度逐渐下降，屈服强度先上升后下降，硬度逐渐降低，断后延伸率先略微下降后逐渐上升，-40℃冲击功先下降后上升。回火温度230℃时，实验钢抗拉强度(1 445 MPa)、屈服强度(1 238 MPa)、硬度(429HV3)、塑性(13.8%)和-40℃冲击韧性(47.5 J)均表现优异，大幅超过Q1100级工程机械用超高强钢的服役标准。     

应变时效对大口径X80管线钢拉伸性能的影响

将大口径X80管线钢试样拉伸至应变为0.5%~3.5%,卸载后分别进行室温及200,230,250℃时效处理,研究了拉伸预应变和时效温度对试验钢拉伸性能的影响;采用直缝埋弧焊在制管扩径率为0.5%~0.8%下对试验钢进行制管,研究了制管扩径率对试验钢拉伸性能的影响。结果表明:进行一定应变预拉伸+时效处理或制管扩径后,试验钢发生应变时效,其屈服强度增大,抗拉强度变化较小,屈强比增大;制管扩径率对屈服强度增量和屈强比增量的影响比拉伸预应变的更大;室温应变时效后,拉伸预应变是影响屈服强度和屈强比提高的主要因素;200~250℃应变时效对试验钢拉伸性能的影响比室温应变时效的大,200~250℃时效温度的变化对拉伸性能影响不大。     

X90级管线钢应变时效行为

针对高级管线钢应变时效问题,对X90级直缝埋弧焊管管体不同预应变及时效前后的组织和力学性能进行了对比,研究了应变时效对X90级管线钢组织和力学性能的影响。结果表明：不同应变时效前后X90级管线钢的显微组织和冲击韧性变化不明显;应变时效后拉伸曲线由拱顶型连续曲线转变为吕德斯型屈服曲线,屈服强度增加,屈强比升高;预应变量越大,屈服强度和屈强比升高越显著,且横向性能受到预应变量的影响比纵向要大,而200~250 ℃温度区间时效对屈服强度和屈强比影响较小。