X80管线钢过冷奥氏体连续冷却转变行为的研究

发布时间：2017-09-18 17:15

  本文关键词：X80管线钢过冷奥氏体连续冷却转变行为的研究

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【摘要】：随着经济的快速发展，我国对石油、天然气的需求急剧增加，，如何将边远地区的石油、天然气长距离输送到东部沿海经济发达的地区已成为急需解决的问题。其中，高强度高韧性管线钢是解决问题的关键。 X80管线钢属于超低碳微合金钢。在钢的纯净度和微合金化条件一定时，钢的组织控制是获得高强度和高韧性的关键。过冷奥氏体连续冷却转变（CCT）曲线能系统地表现出冷却速率对相变点、相变进行速率和相变组织的影响情况，它是分析连续冷却过程中奥氏体转变产物组织和性能的依据。根据CCT曲线，可以选择最佳的工艺，得到所需要的组织，从而达到提高钢的强韧性的目的。 本文以X80管线钢为研究对象，主要研究在连续冷却转变过程中管线钢的相变行为及添加稀土对管线钢相变组织、硬度、CCT曲线的影响。采用L78RITA型淬火热膨胀仪测定出试验钢以不同冷速连续冷却的热膨胀曲线，并结合金相法，绘制出试验钢的CCT曲线；利用光学显微镜（OM）观察了不同冷却速度下组织的变化；利用维氏硬度计测定了不同冷速相变组织的硬度值；采用扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）分析了不同冷速下显微组织的精细结构；分析了稀土的加入对管线钢CCT曲线的影响及稀土的加入对相同冷速下显微组织硬度的影响。在此基础上，建立了X80管线钢连续冷却转变的相变模型。 试验结果表明：X80管线钢在连续冷却过程中的组织演变依次为：铁素体（F）、珠光体（P）、贝氏体（B）、马氏体（M）。添加稀土的试验钢不存在珠光体区，稀土的加入对贝氏体区和马氏体区的组织有一定的细化作用。对X80管线钢在冷速为0.08℃/s～10℃/s的连续冷却转变过程中，运用ORIGIN软件回归计算建立了相变点温度-冷却速率的相变模型。模拟结果与试验值拟合度很高，能够基本反映出试验值的趋势，具有很高的回归精度。
【关键词】：X80管线钢 连续冷却转变 稀土 相变模型
【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】：TG142.1
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 引言8-9
• 1 文献综述9-24
• 1.1 选题背景及意义9-10
• 1.2 管线钢的研究与发展趋势10-14
• 1.2.1 管线钢在国外的研究与发展10-12
• 1.2.2 管线钢在国内的研究与发展12-13
• 1.2.3 管线钢发展的动向和趋势13-14
• 1.3 管线钢的控轧控冷14-15
• 1.3.1 控制轧制14
• 1.3.2 控制冷却14-15
• 1.4 钢的过冷奥氏体连续冷却转变曲线15-20
• 1.4.1 连续冷却转变过程中的相变及组织15-17
• 1.4.2 连续冷却转变曲线17-18
• 1.4.3 CCT 曲线的测定18-19
• 1.4.4 影响 CCT 曲线的因素19-20
• 1.5 稀土对过冷奥氏体转变的影响20-24
• 1.5.1 稀土元素的简介20-21
• 1.5.2 稀土在钢中的作用和存在形式21-22
• 1.5.3 稀土对过冷奥氏体连续冷却转变的影响22-24
• 2 试验材料及方法24-28
• 2.1 试验材料24-25
• 2.2 试验方法25-28
• 2.2.1 临界相变点的测定25
• 2.2.2 稀土固溶量的测定25-26
• 2.2.3 静态热模拟试验26
• 2.2.4 微观组织观察26-27
• 2.2.5 硬度测试27-28
• 3 X80管线钢连续冷却转变的组织研究28-41
• 3.1 锻态退火组织的观察与分析28
• 3.2 连续冷却转变后的显微组织28-40
• 3.2.1 不同冷却速度下的金相组织29-33
• 3.2.2 不同冷却速度下的 SEM 组织33-37
• 3.2.3 不同冷却速度下的 TEM 组织37-40
• 3.3 本章小结40-41
• 4 X80管线钢连续冷却转变曲线及相变模型41-54
• 4.1 试验钢临界相变点 Ac1、Ac3的测定41-42
• 4.2 试验钢不同冷速下组织的转变温度42
• 4.3 试验钢连续冷却转变曲线42-46
• 4.4 添加稀土后 X80 管线钢 CCT 曲线的变化46-50
• 4.4.1 连续冷却转变（CCT）曲线的变化46
• 4.4.2 相变温度点的变化46
• 4.4.3 连续冷却转变组织硬度的变化46-48
• 4.4.4 讨论48-50
• 4.5 X80 管线钢连续冷却相变模型50-52
• 4.6 本章小结52-54
• 结论54-55
• 参考文献55-60
• 在学研究成果60-61
• 致谢61

【参考文献】

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本文编号：876809