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文檔簡介
1、隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人類對能源需求量不斷增加,油氣資源的運(yùn)輸和儲(chǔ)存用鋼需求量日益增多。目前,油氣資源的開采逐漸向沙漠、極地和海洋等偏遠(yuǎn)地區(qū)延伸,大多數(shù)運(yùn)輸和儲(chǔ)存的油氣中含H2S、CO2等腐蝕性物質(zhì)。因此,管線鋼和容器鋼不僅要有良好的強(qiáng)韌性,還要有優(yōu)異的抗氫致開裂(HIC)及抗硫化物應(yīng)力腐蝕開裂(SSCC)性能。為了高效、經(jīng)濟(jì)、安全地運(yùn)輸和儲(chǔ)存油氣資源,鋼材的研發(fā)正在向高鋼級、大厚度鋼板發(fā)展。大厚度鋼板厚度方向上的組織均勻性較難控制,
2、影響鋼板的強(qiáng)韌性、抗HIC及抗SSCC性能等。因此,研究大厚度鋼板的組織均勻性對其力學(xué)性能及抗酸性能的影響至關(guān)重要。本文以大厚度的X80M大應(yīng)變管線鋼板及X80M管線鋼板、深海X65管線鋼板、正火抗酸容器板SA516Gr60N為主要研究對象,采用掃描電子顯微鏡(SEM)、金相顯微鏡、EDS分析鋼板的厚度方向微觀組織類型及夾雜物特征對拉伸性能、夏比沖擊韌性(CNV)、落錘撕裂(DWTT)性能及抗酸性能的影響。研究結(jié)果如下:
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3、.4mm厚的X80M大應(yīng)變管線鋼板的力學(xué)性能研究結(jié)果表明,X80M大應(yīng)變管線鋼板是鐵素體加貝氏體雙相組織,鋼板厚度方向上平均鐵素體體積分?jǐn)?shù)達(dá)60%左右,鐵素體晶粒平均直徑5μm左右。對軋件進(jìn)行頭中尾組織性能對比研究,發(fā)現(xiàn)同一軋件的頭、中、尾鋼板的微觀組織略有差異,其各部位的強(qiáng)度、變形性能、低溫韌性、應(yīng)力-應(yīng)變曲線形狀等均滿足標(biāo)準(zhǔn)性能要求,且均勻性好。
33mm厚度的X80M管線鋼板的力學(xué)性能研究結(jié)果表明,X80M管線鋼板組織類
4、型是由貝氏體、準(zhǔn)多邊形鐵素體、多邊形鐵素體、MA島、退化珠光體組成的針狀鐵素體組織。鋼板各厚度部位的板條貝氏體相的平均體積分?jǐn)?shù)低于10%的針狀鐵素體組織滿足各項(xiàng)力學(xué)性能標(biāo)準(zhǔn)要求。
對深海X65管線鋼板的抗酸性能研究表明,晶界、相界、脆硬的非金屬夾雜物是鋼中的氫陷阱。夾雜物的尺寸、形態(tài)、類型影響管線鋼的HIC敏感性。HIC裂紋不易在小尺寸球形夾雜物上萌生,而長條狀和具有尖角的非金屬夾雜物提高鋼的HIC敏感性。HIC可沿著晶界或穿
5、過晶界進(jìn)行擴(kuò)展,且HIC易在脆硬的貝氏體中擴(kuò)展。
正火抗酸容器板SA516Gr60N的抗酸性能研究結(jié)果表明,三種不同軋制工藝下生產(chǎn)的正火抗酸容器板SA516Gr60N的組織類型為鐵素體加少量珠光,體夾雜物級別及類型均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,均具有良好的抗HIC和SSCC性能。對比分析管線鋼板和容器鋼板的組織-性能發(fā)現(xiàn),當(dāng)管線鋼板的鐵素體體積分?jǐn)?shù)在30-65%范圍內(nèi),鋼板具有良好的強(qiáng)韌性及抗酸性能。當(dāng)正火抗酸容器板SA516Gr60N的鐵
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