再加热制度和热变形参数对X80管线钢组织及性能影响研究

论文摘要

在利用传统热连轧工艺生产管线钢时,再加热制度直接影响轧制前的原始奥氏体组织状态和所加入微合金元素的固溶情况,进而影响随后轧制过程中奥氏体再结晶晶粒尺寸及碳氮化物的析出状态与数量。热连轧过程中的控轧控冷是管线钢获得优异性能的最关键环节,不同的热变形参数直接影响其室温组织和产品的性能。因此对再加热制度和热变形参数进行相应的实验室研究对于实际生产具有指导意义。本文以一种低碳高铌X80管线钢连铸坯为试验钢,首先对其原始奥氏体晶粒尺寸随再加热温度的变化情况进行了研究；继而利用Gleeble-1500D试验机,通过改变热变形工艺参数,分别研究了变形温度、变形量、终冷温度和冷却速度等典型参数对X80管线钢组织和性能的影响；最后将试验钢与一种不含钼的低碳高铌X80管线钢比较,得出钼对试验钢组织与性能的影响。最终得到以下结论：（1）随着再加热温度的升高,原始奥氏体晶粒尺寸逐渐增大,并在1200℃附近出现粗大、不均匀晶粒,而钢中的铌元素在1150℃左右已基本溶解。为了确保合金元素能够较充分的固溶,同时组织中又不出现明显的粗大晶粒,试验钢再加热过程应该控制在1180℃左右,保温时间1～3h为宜；（2）热变形工艺参数对X80管线钢的相变过程有很大影响。在不同工艺条件下,其组织和M-A岛变化呈现一定的规律：随着冷却速度的提高,试验钢的组织由多边形铁素体、准多边形铁素体向细小的针状铁素体类型转变,同时,M-A岛更加细小、弥散。随着变形温度的降低,组织逐渐细化,准多边形铁素体量增加,而M-A岛的量逐渐减少,颗粒变小、变圆。随着变形量增大,组织逐渐细化,准多边形铁素体晶粒尺寸减小、数量增加,M-A岛数量增加,尺寸逐渐变小、变圆。随着终冷温度的降低,试验钢的组织逐渐细化,但M-A岛数量增多,尺寸变大,成短棒状；（3）元素Mo能够细化组织,使钢的组织不规则程度提高,并且能够促进针状铁素体的形成,增加M-A岛数量,同时使CCT曲线中针状铁素体转变线右移,扩大形成针状铁素体的冷速范围。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 管线钢的发展趋势
• 1.3 管线钢的性能要求
• 1.4 管线钢的控制工艺
• 1.5 X80管线钢的研究和应用现状
• 1.6 本文研究的主要内容
• 1.7 课题来源
• 第二章 实验材料及方法
• 2.1 实验材料
• 2.2 实验方法
• 第三章 再加热制度对原始奥氏体晶粒尺寸的影响
• 3.1 引言
• 3.2 实验方法
• 3.3 实验结果及分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 热变形过程中组织与M-A岛的控制
• 4.1 引言
• 4.2 实验内容与方法
• 4.3 试验结果及分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 Mo对试验钢组织和CCT曲线的影响
• 5.1 引言
• 5.2 实验材料与方法
• 5.3 试验结果及分析
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录A:攻读硕士学位期间发表的学术论文