高韧性管线钢止裂韧性参数CTOA测试方法研究进展.pdfVIP

刘冬等 ：高韧性管线钢止裂韧性参数 CTOA测试方法研究进展 高韧性管线钢止裂韧性 参数 CTOA测试方法研究进展 刘 冬，李荣锋 ，邱保文，杜丽影 (武汉钢铁(集 团)公司研究院，武汉 430080) 摘 要：裂纹尖端张开角(CTOA)已被应用于高韧性管线钢的止裂韧性评定。简要介绍 了裂纹尖端 张开角CTOA的定义．详细介绍 了目前使用较广的4种 CTOA测试方法，即稳态撕裂时直接测量法 (光学显微和数值 图像相关方法)、试验后测量 (显微形貌法)、有限元法和通过 间接测量法 ，并对 这几种方法的适用性及存在的问题进行 了探讨，为 CTOA测试方法的推广应用及今后进一步的丰 富与完善打下了基础。 关键词 ：管线钢：止裂韧性：裂纹尖端张开角；高韧性 中图分类号：TE973．1 文献标志码 ：A 文章编号：1001—3938(2013)10—0051—05 ResearchProgressofCTOA TestM ethodinToughnessArrestof HighToughnessPipelineSteel LIUDong，LIRongfeng，QIUBaowen，DULiying (WuhanIronandsteel(Group)CORPResearchInstitute，Wuhan430080，China) Abstract：Thecracktipopeningangle(CTOA)hasalreadybeenusedfortoughnessarrestassessmentinhightoughnesspipeline stee1．Inthispaper，itbrieflyintroducedthedefinitionofCTOA，detailedlyintroducedfourCTOAtestmethodscommonlyusedat present，includingthedirectmeasurementmethodwhensteady-statetear(opticalmicroscopicandnumericalimagecorrelation method)，measurementaftertest(microscopicmorphologymethod)，finiteelementmethodandindirectmethodofmeasurementth rough65．Italsodiscussedtheapplicabilityandtheexistedproblems，whichlaythefoundationforpopularizationandapplication andimprovementoftheCTOA measurementmethod． Keywords：pipelinesteel；toughnessarrest；cracktipopeningangle；hightoughness 0 前 言 是管道工程设计 的重要 内容。 裂纹尖端张开角 (CTOA)，在裂纹稳态扩展阶 近 5O年来 ，高韧性管线钢的裂纹扩展与止裂 段达到临界值且保持恒定不变。该临界值(CTOA) 是管道设计与应用研究领域的主题。高韧性管线 可以用于表征材料的止裂韧性 。目前 ，美 国航天研 钢往往用于高压天然气或石油输送 ，管道上一旦 究中心已将 CTOA用于航天铝合金材料的止裂韧 因为机械破坏 、应力疲劳、腐蚀等原因萌生裂纹， 性试验 。并将此止裂参数用于含裂纹构件剩余强 管道 内压将提供裂纹扩展驱动力。只要该驱动力 度的断裂有限元模拟 -2]。国内中国石油大学、中 超过材料抗裂阻力 ．裂纹将快速扩展 。瞬间破坏数 国石油集 团石油管工程技术研究院、北京航空航 百米甚至上千米