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终冷温度对大变形管线钢力学性能的影响
更新时间:2015.11.25 新闻来源:

为适应管线钢的大变形要求,除铁素体+贝氏体这种双相钢外,一种新型的,以得到贝氏体+M/A双相组织的热处理工艺近年来得到广泛的关注,成为一个新的研究方向。在这种贝氏体+M/A双相组织中,一方面由于贝氏体基体和一定量的马氏体组织,保证了材料具有较高的强度,另一方面由于一定量残余奥氏体的存在,使得材料具有良好的塑性变形能力。资料表明,具有这种组织的管线钢,其屈强比明显低于普通管材,而应变强化指数明显高于普通管材,均匀伸长率一般大于8%,因而可以满足大变形管线钢的要求。在管线钢的冶金生产中,这种工艺通常称作在线配分热处理工艺。在在线配分热处理过程中,终冷温度和配分温度都将影响到材料最终的性能。本文以X80管线钢为研究对象,通过在线配分热处理工艺,使实验材料形成贝氏体+M/A的双相组织,探讨在不同的终冷温度下得到的双相组织的性能特征。

实验材料为国内某钢厂提供的X80管线钢,板厚18.4mm,实验材料的化学成分 (质量分数,%)为:0.049C0.23Si1.80Mn0.011P0.0025S,<0.0001B0.027Al0.28Mo0.018Cr0.25Ni0.17Cu0.0069V0.064Nb0.013Ti;力学性能如表1所示。
1 X80 管线钢母材的力学性能
Rt0.5/MPa
Rm/MPa
A(%)
Rt0.5/Rm
UA(%)
HV0.2
n
CVN/J
570
630
23.0
0.88
8.0
281
0.10
350
热处理后的试样分别加工成Φ10.5mm×65mm的标准拉伸试样和10mm×10mm×55mm的标准Charpy冲击试样进行力学性能的测试。拉伸试样的标距尺寸为Φ5mm×25mm。冲击试样沿板厚方向开制V型缺口。冲击试验温度为-20℃。
经过在线配分热处理,实验钢可获得B+M/A双相组织。随终冷温度的升高,实验钢的强度、硬度、冲击韧度和屈强比呈现下降的趋势;断后伸长率和均匀伸长率呈现增加的趋势,形变强化指数基本保持不变。当终冷温度为350℃时,所形成的贝氏体的板条束细密,贝氏体的板条间存在M/A薄膜,板条间析出细小弥散分布的合金碳化物,使得大变形管线钢具有较高的强度、韧性和变形能力
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