文献类型：学位论文

作　　者：唐丽

导　　师：尹立孟 张宇鹏

授予单位：重庆科技学院

授予学位：硕士

学位年度：2019

语　　种：中文

摘　　要：如何保证管线钢经历“高温非均匀快速加热-短时保温-快速冷却”这一焊接热循环作用后的热影响区(HAZ)组织均匀和优异性能,是确保油气输送管线安全可靠服役的关键因素之一。本论文以精细的X80管线钢微缩空心试样为研究对象,通过焊接热模拟技术(高温相变仪DIL805A/D)、光学显微分析技术(OM)、电子显微分析技术(SEM、EBSD、TEM)以及显微硬度测试(HV-1000)等研究方法与检测手段,获得不同峰值温度、冷却速度和热循环次数的多次焊接热循环后X80管线钢HAZ显微组织演变规律和力学性能特征,并绘制了精确的模拟焊接HAZ连续冷却转变图(SHCCT曲线)。在相同冷却速度(v=35°C/s)不同峰值温度条件下,X80管线钢再热粗晶区(RCGHAZ)的奥氏体晶粒尺寸与峰值温度之间存在Arrhenius关系;未变粗晶区(UCGHAZ)的显微组织主要为BF(除峰值温度为1100°C时的组织为BF+GB外);再热未变粗晶区(RUCGHAZ)在峰值温度为950050°C时,主要组织为GB+QF;在峰值温度为850°C和900°C时,主要组织为GB+BF,且在原奥氏体晶界存在“项链”状M-A结构。随着峰值温度的升高,UCGHAZ的硬度增大、RUCGHAZ的硬度先减小后增加。在相同峰值温度(一次T=1350°C,二次T=1200°C,三次T=1000°C)不同冷却速度条件下,随冷却速度由0.5°C/s到200°C/s不断增加,X80管线钢组织结构整体呈现PF+QF+P’→QF+GB→GB→GB+BF→BF→BF+LM(UCGHAZ和RUCGHAZ)→LM(仅CGHAZ会出现全马氏体结构)的变化趋势;显微硬度值与冷速之间均存在幂函数关系,即HV=a+bexp(-kv)(a,b,k为常数);贝氏体相变温度与冷却速度之间满足数学方程T=a-bln(v+c)(a,b,c为常数)。此外,随着冷速的加快,动力学曲线向着较低的温度范围方向转移,贝氏体相变激活能随相变体积分数(f)的增加而减小,且CGHAZ和UCGHAZ贝氏体转变的主导生长机制是一维生长和二维生长,RUCGHAZ的新晶粒则主要在界棱处形核并沿二维方向长大

关 键 词：X80管线钢 多次热循环  显微组织 硬度  SHCCT曲线  相变动力学

分 类 号：TE973] TG142.1[材料类]