高级别管线钢外加纳米氧化物强韧化机制研究

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1、万方数据论文题目：沈阳大学硕士学位论文高级别管线钢外加纳米氧化物强韧化机制研究作者：刘杨指导教师：协助指导教师：王建明教授单位：塑塑三堡兰多单位：论文答辩日期：2014年12月23日学位授予单位：沈阳大学万方数据AMaster’SThesisinMechanicalEngineeringTheResearchofStrengthTougheningMechanismofAddedNano．OxidesHighGradePipelineSteelCandidate：LiuYangSupervisor：P

2、rofessorWangJianmingSchoolofMechanicalEngineeringShenyangUniversityDecember23，2014万方数据独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得沈阳大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：

3、鱼群：f兰!鞠关于论文使用授权的说明本人完全了解沈阳大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的论文在解密后应遵循此规定)签名：举导师签名：蝉日期：删万方数据摘要石油天然气输送管道用管线钢需要采用大线能量焊接，然而对于高级别管线钢在这种情况下的焊接热影响区(HAZ)在显微组织的劣化和性能上的降低则严重限制了这些钢优良性能的发挥。采用外部添加法向这些钢中添加微小稳定的纳米氧化

4、物，渴望改善其HAZ的显微组织和力学性能。、本文应用Gleeble．2000焊接热模拟试验机、OLYMPUS—CK40M型金相显微镜、日立S-4800扫描电镜和NCINl750型冲击试验机等实验设备，对轧态外加纳米氧化物X80管线钢及其HAZ中的夹杂物、显微组织、冲击韧性和强韧化机制进行了研究，结果表明：1．轧态外加纳米氧化物X80管线钢及其HAZ中，纳米氧化物的添加，改变了夹杂物的尺寸和成分，0．02MgO％wt和0．02CaO％wt的添加减少夹杂物尺寸至1-2um，且Mg、Ca元素进入到夹杂物中，

5、在其周围造成贫Mn区，诱导针状铁素体形核。2．轧态外加纳米氧化物X80管线钢及其HAZ中，纳米MgO和纳米CaO的添加，可以减小品粒尺寸。添加0．02MgO％wt和0．02CaO％wt的轧态实验钢，晶粒最为细小，分别为62．9lam和81．3lam，其焊接热影响区平均晶粒尺寸分别为121．7tam和137．6lam。3．外加纳米氧化物X80管线钢HAZ中，纳米氧化物的添加，使低温冲击韧性得到提高。与原料钢相比，0．02MgO％wt的添加，冲击韧性从12IJ提高到190J，且管线钢的断裂机制由解理断裂转

6、变为韧窝型断裂。4．对于外加纳米氧化物X80管线钢在焊接热循环冷却阶段不同温度进行淬火，结果表明，加入0．02MgO％wt时，针状铁素体于620。C左右在复合夹杂物周围形核，在620。C～580。C时，铁素体明显伸长变粗；加入0．02CaO％wt时，针状铁素体于600。C左右在复合夹杂物周围开始形核，在600。C～580℃时，针状铁素体板条变粗，并向长度方向伸长。5．添加纳米MgO和纳米CaO后形成的复合夹杂物，可以诱导针状铁素体在焊接热影响区中形成，：细化显微组织，分割晶粒，起到细晶强化作用；添加纳

7、米万方数据氧化物后，MJA组元从板条状变为颗粒状呈弥散分布，减缓疲劳裂纹扩展，起到弥散强化作用，提高管线钢冲击韧性。关键词：X80管线钢，焊接热影响区，纳米氧化物，夹杂物，强韧化机制II万方数据TheResearchofStrengthTougheningMechanismofAddedNano—OxidesHighGradePipelineSteelAbstractPipelineSteel，asthemaincarriedtooltotransportpetroleumandnaturalgas，

8、needtobehighheatinputwelding．However,theworsemicrostructureandlowedpropertiesrestricttheperformanceoftheseexcellentsteel：WeaddnanometeroxidesintoX80pipelinesteeltoimproveitsmicrostructureandproperty．Therefore，Gleeble一2000weldingt