弛豫時間對X100管線鋼組織和力學性能的影響

張麗娜，齊 亮，肖鴻雁

（江西理工大學1.應用科學學院；2.材料學院，贛州341000；3.江西省萬安中學，萬安343800）

0 引 言

石油和天然氣田多處于地理環境惡劣的地區，這對輸送油氣管道用管線鋼提出了更高的要求［1］。在地震帶和深海地區所用的管線鋼，既要具備良好的焊接性能及強韌性匹配，又要具備良好的抗大變形能力（即低的屈強比）、高的加工硬化率以及高的均勻伸長率［2］。X100管線鋼為多相混合組織，由粒狀貝氏體、板條貝氏體、M/A島和少量塊狀鐵素體等組成，這些組織所占的比例、晶粒大小及微觀亞結構對X100管線鋼的性能具有顯著影響。由于弛豫過程中位錯進一步細化亞結構和第二相粒子析出強化，因此，弛豫-析出-控制相變技術既能提高材料的屈服強度，又能細化組織提高材料的變形能力［3］，X70和X80管線鋼通過兩相區弛豫控制鐵素體和貝氏體的比例可改善其塑性變形能力［4］。目前，國內外關于X100管線鋼的研究多集中在合金元素和軋后直接冷卻工藝上［5-8］，對弛豫作用的研究甚少。為此，作者以添加鈮、鈦、鉬、鋁的X100管線鋼為研究對象，通過兩階段控制軋制后進行弛豫，研究了不同弛豫時間對X100管線鋼顯微組織與力學性能的影響規律，得到了最佳的弛豫時間。

1 試樣制備與試驗方法

試驗用X100管線鋼在25kg真空感應爐中熔煉，并于真空環境下澆鑄而成。其化學成分如表1所示。將鑄態試驗鋼在1 200℃保溫1h，然后在四輥可逆軋機上進行兩階段控制軋制（再結晶階段變形量60%，未再結晶階段變形量75%），軋后板厚為10mm；……