管线钢落锤撕裂性能影响因素的研究开题报告-ustb

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1、北京科技大学硕士学位论文开题报告论文题目：管线钢落锤撕裂性能影响因素的研究学　　　　号：_________________________作　　者：_________________________指导老师：_________________________材料物理与化学专业名称：_________________________2008年11月11日目录1课题来源、研究的背景及意义11.1课题来源11.2研究背景及意义11.2.1管线钢简介11.2.2管线钢实际断裂行为评估标准的发展21.2.3南钢管线钢生产过程中遇到的问题42文献综述52.1DWTT过程中金属的变形与断裂特点52.1.1

2、DWTT过程中金属变形特点52.1.2DWTT过程过程中金属的断裂特点52.2金属低温脆性及其影响因素62.2.1金属低温脆性的定义及其评价方式62.2.2低温脆性的影响因素62.3钢中砷元素对钢性能的影响82.3.1钢中砷元素的来源及其危害性82.3.2砷元素对钢的低温脆性的影响102.3.3以前研究人员对钢中砷元素的研究113课题研究内容、方案及时间安排133.1研究内容及方案133.1.1落锤性能不合格原因的探索内容143.1.2改善产品性能的思路和方案153.2研究计划及时间安排164参考文献17北京科技大学硕士学位研究生开题报告课题来源、研究的背景及意义1.1课题来源南京钢铁厂管线

3、钢在落锤撕裂实验过程中出现了韧性区剪切面积比（SA）未能达标的问题，针对此问题建立了该课题。1.2研究背景及意义1.2.1管线钢简介一般来说，制造石油、天然气集输和长输管用的中厚板和板卷被称为管线用钢。其中，中厚板用于制成厚壁直缝焊管，而板卷用于生产直缝电阻焊管或埋弧螺旋焊管。随着管线钢在石油天然气资源运输中的广泛应用，管线钢生产技术的发展及对管线钢的研究工作显得越来越重要，直接关系到一国油气资源的生产和供给。石油和天然气资源是社会发展的重要基础，也是国民经济的重要组成部分。随着中国经济的高速发展，国内石油消费也在急剧攀升，以约5倍于国内石油产量增长速率高速增长，2004年我国原油消费总量达

4、到3.09亿t，比2003年增加了4200万t，增长速率15.7%，高于2000年以来的平均增长速率510%，国内石油供需缺口加大；2005年对境外石油的依存度达42.9%[1]，供求矛盾突出，形势日益严峻。面对严峻形势国家制订了稳定东部，发展西部，大力发展天然气和国际化经营的油气资源政策，开展了“西气东输”等油气工程。在这些工程的建设中已经开始大量使用管线钢材料，这是由于在油气能源输送中管道输送具有经济性、安全性、连续性等优点。随着油气需求的提升，对运输油气的管道材料提出了更为严格的经济性要求，油气管道开始向大管径高压力方向发展，促使管线钢向高强度高韧性发展[2-4]。如今，管线钢的研究和

5、开发成为低碳微合金钢的经久不衰的研究热点[5]。自二战以来，随着所输送介质、输送压力以及自然环境的不断变化，管线钢的要求及钢级也在不断地提高。从高钢级管线钢的开发使用上看，20世纪60年代初期X60管线钢开始投入使用；到80年代，X70钢就逐渐被引入工程建设中；90年代X80钢开始在一些管线中投入试用；最近几年，国外一些厂家也加强了X100和X120钢级的开发工作。目前，国际管线钢最高强度等级已经发展到了X120。在我国，19北京科技大学硕士学位研究生开题报告管线钢使用的板材60～70年代主要采用鞍钢等厂家生产的，随着国内冶金技术装备水平的提高，我国能生产管线钢板卷的企业逐渐增多，但是能够生

6、产X70及以上级别的钢厂仅有宝钢、武钢、鞍钢、舞钢、南钢、太钢等。国内能生产符合API-5L标准的管线工程设计要求的管线钢仅有10多年的历史，随着国内石油和天然气工业的发展，油气管道建设取得了长足的进步。目前，国内原油、成品油和天然气运输管道的长度约为21000km，基本上实现了管道运输。但是，与世界发达国家相比，国内的管道运输无论从数量上还是从油气管线的质量和品种上都存在很大差距。中国虽为世界第五大产油国，但油气管线长度不到世界管线总长度的1%，而且管道输送压力低，管径小[6]。有关管线钢的性能及其影响因素的研究还不够完善，在实际生产过程中难免出现各种问题，尤其是对于高钢级的贝氏体低合金管

7、线钢，如X70，X80等，加上贝氏体本身的复杂性，给生产和研究都提出了不小的挑战，需要研究者和企业共同努力，不断革新技术，提升管线钢的性能，为国民生产服务。1.1.1管线钢实际断裂行为评估标准的发展由于管线钢主要用于天然气管道和煤气石油的输送，这些资源的分布具有一定的地域性，如在我国多分布在海底和西部地区，运输这些资源常常需要经过海底、寒带或者戈壁，因此抗低温脆性断裂能力成为生产制造管线钢的重要标准。对低温脆