论文部分内容阅读
本文采用材料显微分析、力学性能测试和热模拟等技术,通过对现有的普通管线钢进行在线配分(HOP)的热处理,获得了贝氏体+M/A组元的复相组织,从而使得普通管线钢在保持原有强度的基础上,具有了一定的大变形性能,并在此基础上建立了应用于复杂地质条件下的大变形管线钢工艺—组织—性能之间的关系。通过对不同终冷温度的HOP热处理工艺的研究表明,各终冷温度下都可以获得贝氏体+M/A组元的复相组织。随着终冷温度的升高,试验钢的强度、硬度、冲击韧性和屈强比呈现下降的趋势；断后伸长率和均匀伸长率呈现增加的趋势,形变强化指数基本保持不变。当终冷温度为350℃时,复相组织中贝氏体的板条束细密,贝氏体的板条间存在M/A薄膜,板条间析出细小弥散分布的合金碳化物,因而具有较高的强韧性组合,符合大变形管线钢的使用要求。通过对不同配分温度的研究表明,随着配分温度的升高,试验钢的屈服强度、抗拉强度和硬度呈降低的趋势,均匀伸长率和断后伸长率呈增大趋势。这主要是由于贝氏体基体中碳的过饱和度和晶格畸变随着温度的升高而减小,位错密度降低和贝氏体板条宽化,贝氏体基体中所析出碳化物的类型和形态发生变化,导致材料强度降低,塑性增加。研究了B+F和B+F+M/A三种不同的复相组织的组织和性能,结果表明：经过工艺优化,三种复相组织都具有较好的强韧性配合和一定的变形能力。通过对试验获得的复相组织的预应变和应变时效的组织性能研究表明,预应变使试验钢的强度和屈强比高于母材的水平,塑性和韧性低于母材的水平;应变后,试验钢的位错密度增加,促使材料强度升高,塑性和韧性降低。应变时效使试验钢的强度和屈强比高于母材的水平,塑性和韧性低于母材的水平。随着应变时效温度升高,强度和硬度增加,塑性和韧性下降,屈强比呈升高的趋势,形变强化指数降低。与普通X80钢相比,贝氏体+M/A复相X80钢的应变时效倾向较小通过对贝氏体+M/A复相组织的组织参量与力学性能的回归分析,建立了M/A组元的平均自由程λ和单位面积内M/A组元相界长度K等组织参量与强度和塑性等性能之间的力学模型。