x80管线钢断裂特性的研究

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1、中文摘要论文题目：X80管线钢断裂特性的研究专业：材料学．、．．硕士生：张士欢(签名)么笠2幺指导老师：王荣(签名)§‘监。惑摘要X80管线钢是油气采输过程中经常使用的管线钢，在服役过程中，环境中的氢会不可避免地向管线钢内扩散，从而大大降低材料的断裂韧性，造成管线断裂、引发灾难性事故。断裂韧性是材料抵抗失稳扩展能力的量度，本文采用三点弯曲试验，研究X80管线钢断裂韧性随厚度及初始裂纹长度的变化规律，并分析了分层裂纹对材料厚度效应的影响；并通过三点弯曲、拉伸及慢拉伸试验，研究了X80管线钢经不同电流密度充氢后，材料断裂韧性随氢含量变化规律。X80管线钢断裂韧性尺寸效

2、应的研究结果表明：材料的断裂韧性随初始裂纹长度的增加而减小；分层裂纹削弱了材料的厚度效应，使得材料的断裂韧性随厚度的增加略有增加；X80管线钢电化学充氢后弯曲、拉伸及慢拉伸试验结果表明：X80管线钢在0．5mol／LH2S04溶液中充氢时，材料中可扩散氢含量随电流密度的增大而增加。且满足函数关系式：Co=0．039+0．204fu2；在静态充氢条件下，拉伸(SD盯)与弯曲(SENB)两种试样的断裂韧性值随充氢电流密度变化规律相同，即当充氢电流密度小于12．5mA／cm2时，材料的断裂韧性随电流密度的增加而增加，当电流密度大于该值时，随电流密度增加，材料的断裂韧性呈

3、下降趋势，此时材料中对应的氢含量为0．664×10西；相同充氢电流密度下，SENT试样的断裂韧性均高于SENB试样的断裂韧性。在慢拉伸动态充氢条件下，随电流密度的增加，材料的断裂韧性显著降低，并满足一定的函数关系：Kc(H)=129．5-8．2i“2：瓯(日)=0．28—0．02i“2。断口分析表明：1，静态充氢后材料的断口以韧窝为主要特征，但较未充氢试样韧窝的尺寸变小、变浅，且数量增多，韧窝的分布也接近均匀。而慢拉伸动态充氢试样断口则呈现典型的脆性特征。关键词：X80管线钢断裂韧性静态充氢慢拉伸动态充氢论文类型：基础研究II英文摘要Subject：Investi

4、gationsonthefracturepropertiesofX80pipelinesX80pipelinesteelwasconsiderablyusedinthepetroleumandgastransportation．Inthecorrosiveenvironment，hydrogencoulddiffuseintothepipelinesteelinevitably,andit“cdecreasedthefracturetoughnessofpipdines，causedtheruptureresultingindisasteraccident．The

5、fracturetoughnessWasacriterionthatevaluatedthecapabilityofmaterialresistingcrackpropagation．Inthispaper,ThechangelawsthatfracturetoughnessoftheX80pipelinesteelwiththethicknessandinitialcracklengthWasinvestigatedbytheuseofthethreepointbendingspecimen，andtheeffectofdelaminationcrackswas

6、discovered．Atthesametime，Bythreepointbendingtests，tensileandslowstrainratetests(SSRT)，thefracturetoughnessofX80pipelinesteelafterelectrochemicalhydrogenchargingin0．5mol／LH2S04solutionwithdifferentcurrentdensityWasshowed．Theexperimentalresultsindicatedthatthefracturetoughnessdecreasedw

7、ithinitialcracklengthincreasing．Theeffectofdelaminationcracksmadethefracturetoughnessincreasingwimthicknessincreasing．DuringX80pipelinesteelhydrogencharginginO．5moFLH2804solution，Theconcentrationofdiffusiblehydrogenincreasedwiththecurrentdensityincreasing，functionformula：Co=0．039+0．20

8、4il／2