組織特征不同F(xiàn)-B組織X70管線鋼斷裂韌度研究.pdf

1、X70管線鋼是目前國(guó)際上石油、天然氣管線用鋼中使用量最多的鋼級(jí)，隨著運(yùn)輸條件向高壓、大口徑方向發(fā)展，對(duì)管線鋼的強(qiáng)度、韌性提出了更加嚴(yán)格的要求，決定著工件的承載能力和脆斷傾向，是進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的重要參數(shù)之一。本研究擬以X70管線鋼為研究對(duì)象，采用數(shù)值模擬與試驗(yàn)參數(shù)相結(jié)合的方法模擬得到參數(shù)不同（相含量、形狀、分布）系列多相組織試驗(yàn)鋼的應(yīng)力應(yīng)變曲線；研究多相組織參數(shù)與試驗(yàn)鋼的斷裂韌性JIc、KIc、夏比沖擊韌性CVN之間的定量關(guān)系,明確了多相組

2、織特征對(duì)鐵素體/貝氏體多相鋼韌化的影響及作用機(jī)理。
　　通過(guò)系列實(shí)驗(yàn)得到試驗(yàn)鋼的CCT曲線，結(jié)合金相試驗(yàn)結(jié)果對(duì)試驗(yàn)鋼的相變特性進(jìn)行系統(tǒng)研究。研究表明，冷速低于2℃/s時(shí)，試驗(yàn)鋼具有珠光體和鐵素體組織；冷速在20-40℃/s時(shí)，試驗(yàn)鋼具有針狀鐵素體和粒狀貝氏體為主組織；通過(guò)沖擊試驗(yàn)、斷裂試驗(yàn)得到了不同組織、溫度下的沖擊韌性、斷裂韌性。并將主要的力學(xué)性能參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，結(jié)合電鏡掃描得到了沖擊韌性隨組織、溫度的變化規(guī)律，J積分與裂紋擴(kuò)展量

3、Δa的關(guān)系曲線方程，確立了不同工藝組織試驗(yàn)鋼的JIc、KIc值。
　　通過(guò)拉伸實(shí)驗(yàn)，測(cè)定不同工藝、不同溫度下試驗(yàn)鋼的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，獲得各單相組織的應(yīng)力應(yīng)變曲線，并利用顯微硬度數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。利用有限元軟件ANSYS建立鐵素體/貝氏體（F/B）試驗(yàn)鋼的單胞模型，模擬了不同相參數(shù)（貝氏體含量、形狀及分布）鐵素體/貝氏體鋼在不同溫度下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，通過(guò)實(shí)驗(yàn)和模擬相結(jié)合的方法，分析了硬相貝氏體含量、形狀、分布對(duì)F/B試驗(yàn)鋼力學(xué)性能的影