【摘 要】
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采用厚壁、大口径X80级低温用弯管,可显著提高管道输送效率、增强管道工程安全性和可靠性,应用前景明朗。但由于管壁较厚,热煨生产时加热均匀化差或冷却渗透力不足等局限性均会导致壁厚方向组织分布不均匀,恶化钢板力学性能,尤其是弯管的低温韧性难以满足要求。因此,本研究采用X80级低温弯管用试验钢,通过Gleeble-3500热模拟试验机和热处理炉模拟热煨弯制热过程,结合金相、SEM和TEM等组织表征方法,
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采用厚壁、大口径X80级低温用弯管,可显著提高管道输送效率、增强管道工程安全性和可靠性,应用前景明朗。但由于管壁较厚,热煨生产时加热均匀化差或冷却渗透力不足等局限性均会导致壁厚方向组织分布不均匀,恶化钢板力学性能,尤其是弯管的低温韧性难以满足要求。因此,本研究采用X80级低温弯管用试验钢,通过Gleeble-3500热模拟试验机和热处理炉模拟热煨弯制热过程,结合金相、SEM和TEM等组织表征方法,系统地研究了热煨、热煨+回火两种工艺对弯管组织及低温韧性的作用机理。研究了加热温度和冷速对X80热煨弯管微结构和低温韧性的影响。随加热温度从880℃升高到1180℃,冲击功先升高再降低,晶粒尺寸增大,大角度晶界减少,抑制裂纹扩展能力降低是加热温度较高时低温韧性恶化的主要原因;随冷速从2℃/s升高到20℃/s,试验钢等效晶粒尺寸降低,组织细化,硬相M/A岛尺寸减小,冲击功升高。试验钢热煨+回火工艺模拟结果表明,试验钢在500～640℃温度回火后,冲击功先升高再降低,在500～570℃回火硬相M/A分解、大角度晶界含量增加有效改善了低温韧性,但是过高的回火温度（570～640℃）使得基体组织粗化,M/A分解析出大量的尺寸较大的碳化物又会恶化低温韧性。系列加热温度（880～1180℃）和系列冷速（2～20℃/s）热煨工艺试样经570℃回火后,硬相M/A分解和大角度晶界占比增加,低温韧性均呈现不同程度的增加。其中加热温度为980℃和冷速10～20℃/s时回火后低温冲击功更为优异。本文的研究结果为厚壁、大口径X80级低温弯管用钢实际生产中热煨工艺的制定提供了理论依据。
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