高強(qiáng)度低合金結(jié)構(gòu)鋼組織性能試驗(yàn)研究

劉五兵，王文君，王世清，李方坡，洪 寧

（1.西安石油大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，陜西 西安 710065；2.中國石油集團(tuán)工程材料研究院有限公司，陜西 西安 710077；3.中油國家油氣鉆井裝備工程技術(shù)研究中心有限公司，陜西 寶雞 721008；4.鞍鋼集團(tuán)工程技術(shù)有限公司，遼寧 鞍山 114000）

高強(qiáng)度低合金結(jié)構(gòu)鋼以其優(yōu)良的綜合性能和可焊接性被廣泛應(yīng)用于壓力容器制造等領(lǐng)域[1-2]。壓力容器是石油化工生產(chǎn)中的重要設(shè)備，需具有抗高壓、抗疲勞、抗高溫及抗腐蝕等特點(diǎn)。因此，對(duì)石油化工壓力容器的制備材料有比較高的要求。GB 713—2014 《鍋爐和壓力容器用鋼板》[3]中規(guī)定，壓力容器用鋼在-20℃下的沖擊功不小于47 J。國內(nèi)壓力容器制造材料通常選用生產(chǎn)成本較低的 Q245R、Q345R、Q370R及 Q420R等等級(jí)的高強(qiáng)度低合金鋼。隨著冶金技術(shù)和壓力容器制造技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，應(yīng)用性能優(yōu)異的主體材料制造壓力容器，同時(shí)優(yōu)化其結(jié)構(gòu)布局，可以有效提升壓力容器整體服役性能，高強(qiáng)度等級(jí)結(jié)構(gòu)鋼在這方面具有顯著優(yōu)勢(shì)[4]。

為推動(dòng)高強(qiáng)度低合金結(jié)構(gòu)鋼在壓力容器制造中的應(yīng)用，本文對(duì)不同生產(chǎn)工藝下的Q420D、Q460D、Q550D和Q690D這4種高強(qiáng)度低合金結(jié)構(gòu)鋼板的組織性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究。

1 高強(qiáng)度低合金結(jié)構(gòu)鋼組織性能試驗(yàn)方法

試驗(yàn)中選用的 4種鋼材為 Q420D、Q460D、Q550D以及Q690D。采用ARL4460直讀光譜儀，依據(jù)GB/T 4336—2016《碳素鋼和中低合金鋼 多元素含量的測(cè)定火花放電原子發(fā)射光譜法 (常規(guī)法)》[5]對(duì)試驗(yàn)鋼材進(jìn)行化學(xué)成分測(cè)定。

采用OLS4100激光共聚焦顯微鏡，依據(jù)GB/T 13298—2015 《金屬顯微組織檢驗(yàn)方法》[6]、GB/T 13299—91《鋼的顯微組織評(píng)定方法》[7]和GB/T 4335—2013《低碳鋼冷軋薄板鐵素體晶粒度測(cè)定法》[8]對(duì)試驗(yàn)鋼材進(jìn)行金相顯微組織觀察、帶狀組織評(píng)定及晶粒度測(cè)試。……