刘文月，任 毅，高 红，王 爽，张 帅

（鞍钢股份有限公司技术中心，辽宁 鞍山114009）

1 概 述

随着油气管道长距离、大直径、高压输送技术的发展，工程应用对管线钢的强度、韧性和焊接性等综合性能提出了越来越高的要求[1-3]。X70管线钢现已成为输气管道的主流钢级，高性能X80管线钢也进入了规模化的应用阶段，西气东输一线及二线工程引发了国内高钢级管线钢的研发热潮[4-5]。目前，X80高性能管线钢的生产技术日益成熟，为保证管线的运营安全，特别是在寒冷地区管线用钢的低温韧性至关重要。采用TMCP（热机械轧制工艺）生产的管线用钢可同时具备较高的强度和良好的低温韧性。对于管道材料低温韧性的检测与评价手段，主要是夏比冲击试验（CVN）、落锤撕裂试验（DWTT）和裂纹尖端张开位移（CTOD）试验3种[6-10]。CVN常作为质量控制和检验手段，DWTT多用于评定材料的止裂性能，而CTOD试验常用于评定材料的抗开裂能力。

CTOD是指I型裂纹受张开型载荷后原始裂纹尖端处两表面所张开的相对位移[6,9]。CTOD值的大小，反映了裂纹尖端材料抵抗开裂的能力。在给定低温条件下其值越大，表示裂纹尖端材料的抗开裂性能越好，即低温韧性越好。CTOD试验所确定的特征CTOD值可用来表征在给定温度下，材料抵抗裂纹的起裂和早期扩展的阻力，用于评价新产品开发和研究中冶金因素及工艺因素对金属材料断裂韧性的影响，以及作为母材、焊接金属和焊接热影响区的制造质量控制和验收规范的依据[7]。本研究的主要内容是确定在-20℃条件下，X70/X80管线用钢厚规格平板的低温韧性，用于评价其抵抗裂纹起裂的能力。……