高钢级管线钢的组织和力学性能.pdfVIP

维普资讯 焊管 ．第31卷第2期．2008年3月 ●试 验 与 研 究 高钢级管线钢的组织和力学性能 陶 鹏 ，张 弛 ，杨志刚 ， YoshioTerada ，NaokiDoi，MasahikoMurata (1．清华大学 材料科学与工程系，北京 100084；2．日本新 日铁钢铁公司，东京 100—8071) 摘 要：应用光学显微镜 (OM)、扫描 电子显微镜(SEM，含 EBSP)、透射 电镜 (TEM)研究了日 本新 日铁公司(NSC)X70，X80和XlO0级管线钢的显微组织。结果表明：X70级为针状铁素 体，X80级为多边形铁素体、针状铁素体和贝氏体双相组织，XlO0级为粒状贝氏体和上贝氏体 组织，均有细小均匀的晶粒和晶畴组织，通过适当的合金化和控轧控冷 (TMCP)可以获得优 良 的强度和低温韧性的配合 。 关键词：管线钢；显微组织；力学性能；针状铁素体 中图分类号 ：TG113．25 文献标志码 ：A 文章编号：1001—3938(2008)02—0019-04 0 前 言 多集中在对钢管焊接性 、抗腐蚀性、蠕变性能的研 究上，且主要在于X60和 X70级管线钢组织和性 随着世界石油、天然气工业的发展，长输管线 能的改善，国内对高级别管线钢 (X80和 XlO0 的建设正朝着大直径、大壁厚、高压输送的方向发 级)的开发和组织的研究较少 。本试验利用 展，输送介质从 以输油为主向以输气为主转变，这 光学显微镜 (OM)、扫描电子显微镜 (SEM，含 EB- 就要求管线钢具有高强度和高韧性。目前，管线 SP)、透射电镜 (TEM)研究了由日本新 日铁公司 钢 的强度已由最初 的295～360MPa(相当于 API 生产的X70，X80和 XlO0级管线钢的显微组织并 SPEC5L标准的X42～X52级管线钢)提高到526 分析了其组织和力学性能之间的关系。 ～ 703MPa(相 当于 X80～XlO0级管线钢)，而 X120级管线钢也正在开发之 中。现阶段管线钢 1 试验材料和试验方法 的用量 中，X60级 占有很大的比例，X80级 已被指 定为中国西气东输二线工程 的主要用材，追求更 试验用 X70，X80和 XlO0级管线钢由日本新 好的综合性能是当今管线钢发展的趋势 I2]。管 日铁钢铁公司 (NSC)采用控轧控冷 (TMCP)技术 线钢主要用于管线建设工程 中，因此对其研究更 生产，其化学成分见表 1。 表 1 试验钢的化学成分 ％ 在钢板厚度 1／4处截取用于组织观察的试 电子束散射花样分析 (EBSP)使用 TESCAN5136 样，经粗磨、精磨 、抛光和 3％硝酸酒精腐蚀后用 XMSEM，并配备HKL公司的EBSP系统。 OM和 SEM观察组织。用 OlympusBX50光学显 X80和 X100钢拉伸试样为圆棒试样 ，其 中 微镜、PhilipsFEIQuanta200F扫描 电镜和 JEOL X80钢试样直径为 8．75mm，标距测量长度为 35 200CX型透射 电镜进行微观组织观察。SEM 的 mm，X100钢试样直径为 12．7mm，标距测量长度 维普资讯 · 20· 焊 管 2008年3月 50．8mm，X70钢试样为APISPEC5L标准所要求