大变形管线钢管应变时效硬化研究.pdfVIP

维普资讯 焊管 ．第31卷第5期 ．2008年9月 ●试 验 与 研 究 大变形管线钢管应变时效硬化研究 牛冬梅 ，王茂堂，何 莹，李桂芝，苏丽珍，白 芳 (中国石油管道学院 管道工程系，河北 廊坊 065000) 摘 要：高强度管线钢管(X80级及以上钢级)加热并保温一段时间后，钢管力学性能将发生 变化(应变时效)，通常屈服强度、屈强比升高，屈服点延伸，应力一应变曲线形状改变等，这些 性能变化对于钢管应变能力会产生不利的影响。通过对 日本 JFE公司提供的X80级、西1219 mm×22mm抗大应变钢管实物的试验检测、研究，分析 了对性能有影响的加热温度和保温时 间以及应变时效对材料性能的影响规律，为西气东输二线管道工程应用此类钢管提供 了依据。 关键词：大变形管线钢管；应变时效；屈服点延伸 ；应力一应变；应变能力 中图分类号：TG113．25 文献标志码 ：A 文章编号：1001—3938(2008)05—0020—05 0 前 言 测定大变形管线钢的模拟防腐层涂敷加热应 变时效，可在工厂 (防腐厂)测定，也可在实验室 在地震地区、永冻土地区敷设管道 ，地震等引 进行。防腐厂进行时效测定时温度和保温时问不 起的大地运动会导致管道发生大的变形，因此，要 能精确控制，数据准确性较差，实验室可以做到精 求管道钢管应具有足够大的变形能力来承受压缩 确控制，因此，以下论述实验室进行时效测定情 应变、拉伸应变、局部弯 曲变形。随着大直径、高 况 。 压输送管道的发展，高钢级管线钢、钢管得到了广 1．1 大变形钢管的规格及化学成分 泛的应用，而钢管的抗变形能力随着强度 的增高 试验钢管规格为 61219mm×22mm，钢级为 而减小。为了提高管道钢管的耐腐蚀能力，需要 X80，化学成分见表 1。 热涂防腐层，高钢级管线钢经加热涂层后会 出现 表 1 大变形钢管化学成分 ％ 明显的应变时效硬化，使得钢管屈服强度和屈强 W(C) ”(si) (Mn) (P) t，‘(S) 《Cn) 0．059 0 17 1．78 0．0o5 0．0oO5 O。28 比升高，而屈强比升高会进一步降低钢管抗变形 1,0(Ni) (cr) (Mo) (Nb) (V) (Ti) 能力，因此，迫切需要开发出变形能力大、应变时 o．28 o．o13 o．20 O．020 o．02 o10 w(B) ”(At) (Ca) Pem 效硬化小的大变形管道钢管。 O．O0o1 O．025 0．0o26 0．187 经过近几十年的研究，日本等国家的钢铁企 业已开发出了金相组织为铁素体 一贝氏体和贝氏 1．2 拉伸试样的制备 体 一马氏体两类抗大变形钢的钢管。本文用Ft本 按APISPEC5L标准要求截取拉伸试样 ，制 JFE公司按西气东输二线管道工程要求生产的 备了纵向圆棒、纵 向矩形、横 向圆棒、横 向矩形 4 西1219mmx22mm、X80级大应变钢管进行试 种试样 ，每种试样分别按表 2规定的时效方式进 验 ，研究其应变时效性能。