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应变时效对大口径X80管线钢拉伸性能的影响

2018-06-22,,,,

机械工程材料 2018年6期

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(湖南华菱湘潭钢铁有限公司技术质量部,湘潭 411101)

0 引 言

钢的应变时效是指经冷塑性变形后在室温下长期放置或经100~300 ℃短时保温后,钢的强度和硬度增加、塑性降低、屈强比明显升高的现象[1]。产生应变时效的主要原因是塑性变形引起位错增殖,使钢产生加工硬化,同时引起晶格畸变,使碳、氮、硼等间隙固溶原子的固溶能力下降,在随后的室温长期放置或100~300 ℃保温过程中,加工硬化还未发生回复,而间隙固溶原子向位错偏聚形成Cottrell气团钉扎位错,导致钢的力学性能发生变化[2]。应变时效现象主要发生在低碳钢中,钢中的氮、氧、铜等元素能显著提高其应变时效倾向,而镍元素会降低应变时效倾向[3]。

采用直缝埋弧焊(LSAW)工艺制管时,其成型、扩径以及静水压过程都会使管线钢产生应变,制管后又要在200~250 ℃下进行防腐涂层处理[4],因此管线钢将不可避免地产生应变时效。近年来,大口径、大壁厚、大输送压力的输送条件对高钢级管线钢的性能提出了更高的要求。然而随着管线钢强度的提高,应变时效对其拉伸性能的影响越发明显[5],但目前有关应变时效对拉伸性能影响程度的量化或半量化的研究报道并不多。

为掌握高钢级管线钢发生应变时效后的拉伸性能变化情况,作者以大口径X80管线钢为研究对象,对其进行应变为0.5%~3.0%拉伸加载,卸载后分别进行室温放置120 h和200~250 ℃保温30 min的时效处理,再进行拉伸试验,研究了拉伸预应变和时效温度对拉伸性能的影响;采用LSAW工艺将X80管线钢制成钢管,研究了制管扩径率对该钢拉伸性能的影响,并确定了适宜的制管扩径率。……

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