李红英，宾杰，林武，魏冬冬，李阳华，曹俊

(中南大学 材料科学与工程学院，湖南 长沙，410083)

近年来，随着油气市场不断扩大，油气运输路线逐渐加长，必须通过提高输送压力和增加管径来提高管线的运输能力，高压、大输量和大管径输送是管线建设的主要发展趋势，一般通过提高管线钢的强度级别来实现[1-3]。世界上高强度微合金管线钢的轧制普遍采用热机械控制工艺(TMCP，Thermo-mechanical control process)，充分利用钢铁材料的相变特点来改善材料的性能，所生产的管线钢产品基本能符合恶劣服役环境的性能要求[4-7]。随着管线钢强度级别的提高，大量研究工作围绕优化控轧控冷工艺展开，日本 JFE钢铁公司提出了超级TMCP技术，在现有控轧控冷的工序后，增加一道在线热处理过程(HOP，Heattreatment on-line process)，充分发挥微合金钢中弥散相的强化作用，从而提高材料的综合力学性能[8-9]。疲劳断裂是油气管线服役过程中一种常见的失效形式，到目前为止，人们对管线钢疲劳性能的研究大多集中在X70以下的低钢级，而对高钢级管线钢的疲劳研究还相当缺少，对管道结构的系统疲劳分析尚未开展[10-12]。为此，本文作者以一种采用控轧控冷工艺生产的高强度微合金管线钢为研究对象，在原有的控轧控冷基础上进行回火热处理，对不同状态试样进行疲劳裂纹扩展试验及计算研究，评价不同回火工艺对微合金管线钢微观组织及疲劳行为的影响。

1 实验材料与方法

实验材料取自工厂生产的控轧控冷态钢板，非再结晶区轧制后立即进行加速冷却，终冷温度范围为530～570 ℃，厚度约为22 mm，表1所示为检测出的化学成分。……