X80管线钢快速感应回火实验研究

发布时间：2017-11-20 08:07

  本文关键词：X80管线钢快速感应回火实验研究

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【摘要】：X80管线钢通过采用微合金化和TMCP工艺等技术手段，获得了细小、多位向的针状铁素体组织，从而具备了良好的综合机械性能，广泛的应用于油气资源运输领域。随着管道输送压力、管径的提高，对X80管线钢低温韧性的要求也不断提高。低温韧性是影响管线钢断裂的关键因素，因而，具有良好低温韧性的管线钢能够防止断裂起始和阻止断裂扩展。X80管道生产的热加工过程改变了原有针状铁素体组织，从而导致其力学性能的严重恶化。为了恢复和提高管道的整体力学性能，需要借助调质处理工艺。传统回火工艺不但污染环境、浪费能源，而且需要很长的保温时间，对X80管线钢的力学性能，，尤其是低温韧性的提高作用也有限。 本课题以某公司生产的X80管线钢热轧板卷为实验原料进行调质处理，在相同的淬火工艺之后，分别进行传统的箱式电阻炉回火及快速感应电磁回火。采用金相显微镜、扫描电镜及拉伸试验机等设备进行组织观察和力学性能测定，从而分析不同回火工艺处理后试样的显微组织、低温冲击韧性、断口形貌和拉伸实验结果，着重研究快速感应回火组织的细化程度和碳氮化合物的析出行为对X80管线钢低温韧性提高的影响。 X80管线钢淬火工艺采用随炉加热到950℃，保温35min后于10%盐水溶液中冷却，然后分别进行传统回火和快速感应回火处理。传统回火工艺采用箱式电阻炉进行加热，加热温度分别为560℃、590℃和620℃，保温时间均为70min，冷却方式为空冷。快速感应回火工艺采用自制电磁感应加热设备进行加热，以70℃/s左右的速度分别加热到560℃、590℃和620℃，然后保温50s、90s和130s后进行空冷。最后，对不同回火工艺的试样进行显微组织分析、不同温度的低温冲击实验、扫描断口形貌以及进行拉伸实验。 研究结果表明：快速感应回火加热速度快、保温时间短，在不同回火工艺参数下试样的各项性能均好于同参数下的传统回火试样。其中加热温度为590℃，保温时间为90s时，回火后的针状铁素体组织明显细化，析出的碳氮化合物更弥散细小、均匀地分布于回火基体组织之上，－40℃和－60℃温度下的低温冲击功均最高，分别为430.5J和351.3J，而传统回火试样的最好值分别为323.2J和312.1J，快速感应回火工艺大幅度的改善了X80管线钢的低温冲击韧性。同时试样的断口形貌为分布均匀的等轴韧窝，总体尺寸较大较深，并且大韧窝中分布着小韧窝。试样的屈服强度和抗拉强度分别达到最大值602MPa和709MPa，分别比传统回火试样的最好值高7MP和43MPa。X80管线钢的回火性能达到最佳，研究结果可以为快速感应回火在工业上的应用提供一定的实验依据。
【学位授予单位】：内蒙古科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG161

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陈忠伟;张玉柱;杨林浩;;低碳贝氏体钢的研究现状与发展前景[J];材料导报;2006年10期

2 余伟;徐立善;陈银莉;蔡庆伍;;回火方式对调质高强度钢组织和性能的影响[J];材料科学与工艺;2012年01期

3 江海涛,康永林,于浩,梁正伟;国内外高钢级管线钢的开发与应用[J];管道技术与设备;2005年05期

4 王立涛,李正邦,张乔英;高钢级管线钢的性能要求与元素控制[J];钢铁研究;2004年04期

5 周民;张凯;杜林秀;刘相华;刘佳伟;;工艺参数对X80管线钢组织和硬度的影响研究[J];钢铁研究;2009年02期

6 黄开文;国外高钢级管线钢的研究与使用情况[J];焊管;2003年03期

7 黄志潜;X80级管线钢在高压大流量输气管道上的应用与发展前景[J];焊管;2005年02期

8 冯耀荣;庄传晶;;X80级管线钢管工程应用的几个问题[J];焊管;2006年01期

9 陶鹏;张弛;杨志刚;Yoshio Terada;Naoki Doi;Masahiko Murata;;高钢级管线钢的组织和力学性能[J];焊管;2008年02期

10 宋斌;金恒阁;王长生;;低温钢国内发展状况[J];黑龙江冶金;2009年01期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 赵前哲;钢棒生产线感应加热过程的数值模拟及实验研究[D];华北电力大学;2013年

本文编号：1206631