X100管线钢奥氏体晶粒长大行为.pdf

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1、第４０卷第９期Ｖｏｌ．４０Ｎｏ．９２０１５年９月ＨＥＡＴＴＲＥＡＴＭＥＮＴＯＦＭＥＴＡＬＳＳｅｐｔｅｍｂｅｒ２０１５Ｘ１００管线钢奥氏体晶粒长大行为周国十，张红梅，贾宏斌（辽宁科技大学材料与冶金学院，辽宁鞍山１１４０５１）摘要：通过控制加热温度和保温时间，研究了Ｘ１００管线钢奥氏体晶粒尺寸分布和长大规律。结果表明，随着加热温度升高、保温时间延长，奥氏体晶粒呈现逐渐长大趋势。当加热温度在１０５０～１１５０℃时，奥氏体晶粒快速长大；温度高于１２００℃时，出现明显粗大６．５９２０３７９６９１．２９的晶粒。通过试验数据线性回

2、归，经模拟、计算得到Ｘ１００管线钢的奥氏体晶粒长大模型Dｔ＝１．７１×１０ｅｘｐ－t＋ＲT６．５９D０，经验证与试验数据拟合良好。关键词：加热温度；保温时间；Ｘ１００管线钢；奥氏体晶粒长大＋中图分类号：ＴＧ１４２．１１文献标志码：Ａ文章编号：０２５４－６０５１（２０１５）０９－００７１－０５ＡｕｓｔｅｎｉｔｅｇｒａｉｎｇｒｏｗｔｈｂｅｈａｖｉｏｒｏｆＸ１００ｐｉｐｅｌｉｎｅｓｔｅｅｌＺｈｏｕＧｕｏｓｈｉ，ＺｈａｎｇＨｏｎｇｍｅｉ，ＪｉａＨｏｎｇｂｉｎ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＭｅｔａｌｌｕｒｇｙ，Ｕｎ

3、ｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＬｉａｏｎｉｎｇ，ＡｎｓｈａｎＬｉａｏｎｉｎｇ１１４０５１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｙｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｖａｒｉｏｕｓａｕｓｔｅｎｉｔｉｚｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓａｎｄｈｏｌｄｉｎｇｔｉｍｅ，ｔｈｅａｕｓｔｅｎｉｔｅｇｒａｉｎｇｒｏｗｔｈｂｅｈａｖｉｏｒｏｆａＸ１００ｐｉｐｅｌｉｎｅｓｔｅｅｌｗａｓｓｔｕｄｉｅｄａｎｄｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆａｕｓｔｅｎｉｔｅｇｒａｉｎｓｉｚｅｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔ

4、ｈａｔｔｈｅｒｅｉｓａｇｒａｄｕａｌｇｒｏｗｉｎｇｔｒｅｎｄｏｆａｕｓｔｅｎｉｔｅｇｒａｉｎｗｉｔｈｈｅａｔｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｈｏｌｄｉｎｇｔｉｍｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ．Ｔｈｅａｕｓｔｅｎｉｔｅｇｒａｉｎｇｒｏｗｓｒａｐｉｄｌｙｗｈｅｎｔｈｅｈｅａｔｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｓｂｅｔｗｅｅｎ１０５０℃ａｎｄ１１５０℃．Ａｎｄｏｂｖｉｏｕｓｌｙｃｏａｒｓｅｎｉｎｇｏｆａｕｓｔｅｎｉｔｅｇｒａｉｎｓａｒｅｏｂｓｅｒｖｅｄｗｈｅｎｔｈｅａｕｓｔｅｎｉｔｉｚｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｓａｂｏｖｅ１２０

5、０℃．Ａｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ６．５９２０３７９６９１．２９６．５９ｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅａｕｓｔｅｎｉｔｅｇｒａｉｎｇｒｏｗｔｈ，Dｔ＝１．７１×１０ｅｘｐ－t＋D０，ｆｏｒｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｅｅｌｂａｓｅｄｏｎｌｉｎｅａｒ－ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎｉｓＲTｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｔｈｒｏｕｇｈｓｉｍｕｌａｔｉｎｇａｎｄｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ，ａｎｄｉｔｉｓｗｅｌｌｆｉｔｆｏｒｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｅａｔｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；ｈｏｌｄｉｎｇｔｉｍｅ；Ｘ１

6、００ｐｉｐｅｌｉｎｅｓｔｅｅｌ；ａｕｓｔｅｎｉｔｅｇｒａｉｎｇｒｏｗｔｈ“十二五”以来，国家对油、气能源的需求和消耗组织、性能方面，对奥氏体晶粒长大行为的研究结果较进一步加大，为实现大口径、高压输送及降低工程成少。鉴于此，本文研究了Ｘ１００管线钢奥氏体晶粒的本，管线钢的升级换代已是必然趋势。２００２年加拿大长大行为，分析不同加热温度和保温时间对奥氏体晶铺设了Ｘ１００管线的试验段，是世界上首次Ｘ１００管线粒长大行为的影响，结合试验结果和数学计算方法模的应用性试验，我国２０１０年开工的“西气东输”三线拟得到Ｘ１００管线钢

7、奥氏体晶粒的长大模型。工程拟铺设高钢级Ｘ１００管线的试验段。Ｘ１００管线钢生产中，加热温度和保温时间是很关键的工艺参数，这１试验材料及方法两个参数对原始奥氏体晶粒尺寸大小和均匀化分布以试验材料为国内某钢厂生产的Ｘ１００管线钢，其［１］主要化学成分（质量分数，％）为：＜０．１Ｃ、０．４Ｓｉ、及微合金元素的固溶有直接的影响。在Ｘ１００管线钢热轧中，提高加热温度不仅有助于板坯的轧制，还有１．８Ｍｎ、０．００５Ｓ、０．２～０．４Ｃｕ、０．２～０．４Ｎｉ、０．２～助于微合金元素充分、大量的固溶，从而在轧制过程中０．４Ｃｒ、＜０

8、．１５（Ｎｂ＋Ｖ＋Ｔｉ）。使用线切割机将试验材弥散析出，依靠拖曳机制阻止奥氏体再结晶，实现料加工成两组１０ｍｍ×１０ｍｍ×２０ｍｍ规格的试样，［２－３］一组在箱式电阻炉中加热至不同温度（８５０、９００、９５０、Ｘ１００管线钢的高强度。因此，管线钢生产工艺中合理设定加热温度和保温时间显得尤为关键。１０００、１０５０、１１００、１１４０、１２００、