新型超高强管线钢的组织与性能的研究.pdfVIP

新型超高强管线钢的组织与性能的研究 1 1 1 1 2 刘文月 任 毅 王 爽 张 帅 张禄林 （1．鞍钢股份技术中心，鞍山 114009 ；2 ．鞍钢股份有限公司，鞍山 114009 ） 摘 要 开发的超高强度管线钢的屈服强度可达 690MPa，其伸长率为 12%， -20°C 夏比冲击功为 196J。该管线钢 的超高强度与高韧性匹配主要来源于相变与晶粒细化的作用。钢的母材组织由贝氏体以及 MA 组元构成，热影响区 粗晶区与细晶区组织与母材组织相近，没有出现硬度降低与冲击韧性下降的现象。整个热影响区的韧性低谷在（α+γ） 两相区，其冲击功仅比母材低 31J，这说明 690MPa 级管线钢具有良好的强韧性匹配。 关键词 管线钢 组织 热影响区 性能1 Microstructure and Properties of a New Ultrahigh Strength Pipeline Steel Liu Wenyue1 Ren Yi1 Wang Shuang1 Zhang Shuai1 Zhang Lulin2 (Technical Center of Ansteel Co., Ltd., Anshan, 114009 ) Abstract In the study, it has been developed a new ultrahigh strength pipeline steel of yield strength 690MPa. The Charpy impact toughness at -20°C was 196J and tensile elongation was 12%. The combination of ultrahigh strength and good toughness is mainly derived from fine grain size and phase transformation. The microstructure was characterized by bainitic ferrite and martensite-austenite (MA) constituents. The microstructure and properties of heat-affected zone (HAZ) were similar to those of the base metal. The (α+γ) zone had the lowest toughness and the value was lower 31J than the base. So the authors concluded that the 690MPa pipeline steel has an excellent strength-toughness combination. Key words pipeline steel, microstructure, heat-affected zone (HAZ), properties 1 引言 提高原油与天然气的长输管道用钢的强度有明显的优势：一是可以增加管道输送压力提高油气输送效 率；另一是降低钢管的壁厚减少钢材用量，提高管道焊接效率。这两个方面有利于提高管道工程运营的安全 系数以及经济效益。为此，国内外对 X100 及其以上（屈服强度 Rt0.5 或 Rp0.2 不低于 690MPa ）级别超高强度 管线的研究与应用投入了大量精力 [1-12] 。然而，为增加屈服强度，通常需要添加更多的合金元素，导致钢 材的碳当量增加，对钢材的焊接性能以及低温韧性产生消极影响。为了更好地应用超高强度管线钢，高强度、 高韧性与低碳当量之间的匹配很重要。为了获得所需要的性能， TMCP 工艺是应用最广范的工艺手段之一。 TMCP 工艺制备的管线用钢，强度