X80管线钢埋弧焊缝组织特征及其控制的试验研究

从贝氏体强化针状铁素体基体角度出发,采用降低碳元素、提高锰元素含量,并添加镍元素以增加贝氏体转变区和高温铁素体转变区的分离程度的技术路线,进行Mn-Ni-Mo-Ti-B合金系X80级(σs≥551 MPa)管线钢埋弧焊丝的试验研究.焊缝的力学性能测试以及SEM、TEM显微组织观察结果表明,对于所研究的焊缝,过高的锰元素含量因提高冷裂纹敏感指数(Pcm)而细化焊缝金属原奥氏体晶粒尺寸,增加贝氏体形核质点,减少了晶内形核的针状铁素体含量,焊缝韧性下降.镍元素对Pcm贡献较小,且镍元素使焊缝金属基体易于交叉滑移,因而合适的镍元素含量有利于提高焊缝的强韧性.针状铁素体片以夹杂物为核心呈放射状生长,夹杂物周围的局部合金元素(Mn,Ti等)贫乏区提高铁素体相变温度,有利于针状铁素体在该区优先形核.另外,夹杂物周围不存在镍元素的贫乏区.     

X70管线钢热轧过程中奥氏体再结晶模型

给出了X70管线钢热轧过程中的再结晶模型利用热模拟实验对再结晶率表达式中的常数进行了回归.并根据模型对热轧过程中的再结晶进行了计算,计算结果与实验结果相吻合.     

X100管线钢裂纹体的弹塑性断裂失效分析

运用弹塑性断裂理论并结合有限元数值分析,定量研究了带轴向裂纹管线钢X100的断裂行为.在J-Q双参数理论的基础上,考虑塑性效应的影响,引入一个新参数βQ,建立了J-βQ双参数断裂准则.结合JR-△α试验结果,得到X100钢的断裂失效曲线,并对带轴向内、外裂纹管道的临界压力值进行预测.计算结果表明,外表面裂纹的约束比内表...     

均匀设计法研究环境因素对X120管线钢点蚀敏感性交互影响

以Cl浓度、pH值和温度为三因素,通过均匀设计试验方法,采用动电位扫描技术研究了这三个环境因素对X120管线钢在HCO3-+Cl介质中点蚀电化学行为的交互影响.结果表明:Cl浓度、pH值和温度三因素对X120管线钢在HCO3-+Cl溶液中的腐蚀和钝化行为影响都较大,对其点蚀敏感性影响依次为Cl浓度>pH值>温度,且Cl-浓度与温度间存在交互作用,该交互作用对X120管线钢点蚀敏感性的影响程度介于Cl浓度和pH值之间;在Cl浓度为0mol·L-1、pH8.5、温度0℃的HCO3-+Cl溶液中,X120管线钢的点蚀敏感性最小.     

氢原子渗透对管线钢微裂纹扩展的影响研究

管线钢在发生氢致开裂过程中,氢原子通过吸附、渗透等方式进入金属并聚集在微裂纹和微孔中,并与缺陷产生相互作用,对钢材的力学性能产生极大影响。为研究氢原子渗透对管线钢裂纹开裂行为的影响,采用分子动力学方法,首先建立含缺陷的铁素体型管线钢的铁素体-渗碳体微观片层结构,随后研究在单轴拉伸载荷作用下,处于300 K温度下不同氢原子浓度对铁素体-渗碳体层间裂纹扩展的影响,获取其力学性能曲线,并观察微观结构不同受载阶段的演化特征。结果显示,随着氢原子浓度的增加,铁素体-渗碳体片层结构的峰值应力将随之减小,且氢浓度越高,峰值应力降低幅度越大。氢原子的引入仅仅会改变裂纹扩展的速度,而不会对裂纹扩展方向产生变化。模型进入塑性应变时,大量位错及相变集中在裂纹右侧,从而阻碍右侧裂纹开裂,并且氢原子的引入也会阻碍FCC相和HCP相向BCC相的转变。研究可为深入探索管线钢氢致开裂行为的微观演化机理提供理论参考。     

热轧管线钢控制轧制规程的热模拟试验研究

作者利用热模拟试验机进行不同条件下的单阶段和多阶段高温压缩变形试验，对热轧管线钢的控制轧制规程及相应的奥氏体行为特性进行了研究。这对制定、改进控制轧制规程具有指导意义     

Cl^-对X80管线钢在NaHCO3溶液中腐蚀性能的影响

采用动电位极化方法研究了在0.5mol·L-1 NaHCO3溶液中Cl-对X80管线钢腐蚀行为的影响,并通过电容测量方法对其腐蚀机理进行了探讨.实验结果表明:Cl-使X80管线钢在0.5mol·L-1 NaHCO3溶液中发生了点腐蚀,且随着溶液中Cl-含量增加,腐蚀坑的数量增多,腐蚀坑的直径增大,降低了X80管线钢的耐腐蚀性能.Mott-Schottky分析表明:随着溶液中Cl-含量增加,X80管线钢钝化膜内的施主密度随之增大,增加了X80管线钢钝化膜局部破裂和腐蚀萌生的潜在位置,从而使其耐腐蚀性下降.     

SO42-对X80管线钢在库尔勒土壤模拟溶液中腐蚀行为的影响

采用动电位极化和交流阻抗技术研究在库尔勒土壤模拟溶液中SO42-质量分数对X80管线钢腐蚀行为的影响,并利用金相显微镜观察不同SO42-质量分数下的腐蚀形貌.结果表明:X80管线钢在SO42-不同质量分数的库尔勒土壤模拟溶液中,其极化曲线呈现典型的活化溶解特征;随着SO42-质量分数的增加,X80钢的腐蚀速率呈现先增大、后减小的趋势;当SO42-质量分数为5％时,极化电阻Rp出现临界值,此时X80管线钢的腐蚀最严重;当SO42-质量分数为10％时,金属腐蚀反应严重受阻,其表面腐蚀现象不明显,只有几个小的腐蚀坑存在;溶液中的Cl-吸附在X80钢表面会导致金属发生腐蚀自催化过程;而SO42-优先于Cl-吸附在金属表面上,能够抑制Cl-对X80管线钢的腐蚀行为.     

超快冷工艺对X70管线钢组织的影响

通过热模拟机研究超快冷工艺中冷却速率和终轧温度对X70管线钢组织细化及马氏体/奥氏体小岛的影响.随着冷却速率的增大,铁素体晶粒尺寸减小,M/A岛的体积分数先增大后降低,M/A岛的尺寸变化则相反.提高终轧温度,铁素体晶粒尺寸略微增大,M/A岛的体积分数增加;但在900～940℃范围内,随着终轧温度的升高,试样中M/A岛的体积分数略减小,尺寸增大.     

X80管线钢中氮化物和碳化物析出热力学分析

基于规则熔体理论和平衡反应基础,对连铸工序X80管线钢中碳化物、氮化物析出进行热力学分析,研究Ti、Nb及Al的碳化物、氮化物析出规律。结果表明,固液两相区,TiC0.005N0.995和TiN分别在1785K和1784K时开始析出;奥氏体相区,碳化物、氮化物析出先后顺序为NbC0.64N0.36、NbC、NbN、AlN、TiC,相应析出温度为1457、1404、1354、1267、1226K;γ→α相变过程中,TiC发生相间析出,Nb主要以NbC形式析出,AlN析出量较少。