基于Master Curve方法的X80管线钢韧脆转变区断裂韧性研究.pdf

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1、基于MasterCurve方法的X80管线钢韧脆转变区断裂韧性研究杨帆，惠虎，崔庆丰(华东理工大学承压系统及安全教育部重点实验室，上海200237)摘要：XS0钢是我国常用的天然气长输管道用钢，获得其在低温下的断裂韧性以及韧脆转变温度区，对于评价其在低温下的安全性至关重要。针对XSO管线钢。测试了其低温拉伸性能、夏比V型缺口冲击吸收能量及断裂韧性；并且在此基础上，研究得到了其主曲线的参考温度，进一步预测得到了XS0管线钢在整个韧脆转变区的断裂韧性分布。试验结果表明，X80管线钢在低温下具有良好的

2、断裂韧性，其主曲线的参考温度为一91℃，在⋯14141℃的温度区间内，其断裂韧性5％下边界很好地描述了断裂韧性数据在韧脆转交区的分散性。关键词：XSO管线钢；主曲线；断裂韧性；韧脆转变中图分类号：THI40．7；0346．1文献标志码：A文章编号：1001—4837(2015)05—0011—07doi：10．3969／j．issn．1001—4837．2015．05．002FractureToughnessofXS0PipelineSteelinTransition-TemperatureRe

3、gionBasedonMasterCurveMethodYANGFan，HUIHu，CUI‘Qing—feng(EastChinaUniversityofScienceandTechnology，KeyLaboratoryofSafetyScienceofPressurizedSys—tem，MinistryofEducation，Shanghai200237，China)Abstract：XS0iscommonlyusedpipelinesteelinourcountry．Inordertoe

4、valuatethesafeyofpipelineatlowtemperature，itisimportanttogetthefracturetoughnessandtheductile—to—brittletransitiontempera—ture．Inthispaper，thetensileproperties，CharpyV—notchimpactenergyandfracturetoughnessofXS0pipelinesteelatlowtemperatureweretested．

5、Basedonthis，thereferencetemperatureofmastercurvewasgot，thusthedistributionoffracturetoughnessforXS0pipelinesteelintheductile—to—brittletransitionzonewaspredicted．TheexperimentalresultsshowedthatthereferencetemperatureofXS0pipelinesteelwas一91oC，andint

6、hetemperaturerangeof一141qCto一41℃，thefracturetoughness5％lowerboundarycoulddescribethedispersionoffracturetoughnessdataintheductilebrittletransitionzoneverywel1．Keywords：X80pipelinesteel；mastercurve；fracturetoughness；ductilebrittletransition基金项目：国家高技术研

7、究发展计划(863计划)资助(2012AA040105)CPVT基于MasterCurve方法的X80管线钢韧脆转变区断裂韧性研究的分散性。经过芬兰技术研究中心(V1Tr)以及美0引言国材料试验协会(ASTM)的共同研究，在1997年第一次提出了ASTME1921--97《确定铁素体钢随着全球能源结构的不断调整，各国对石油韧脆转变区参考温度的标准测试方法》，即天然气的需求量也大大增加。目前我国的石油资MasterCurve方法。相比于过去庞大的试样尺寸源大多集中在西部。在2000～2001年，“

8、西气东和繁琐的试验流程，MasterCurve方法仅仅需要少输”项目开始动工，该项目涉及的管线钢地域跨数试样即可获取材料的脆性断裂特征。使用该方度很广、气候差异极大，特别是在高寒低温环境法，可以确定铁素体钢在不同失效概率下的断裂下，管线钢可能变脆，防止其发生脆性断裂，保证韧性随温度的变化关系，如下式：安全性，成为工程界和学术界关心的问题之一。，c(尸r)=20+[一In(1一)]{11+作为长输管道用钢，X80管线钢不仅需要拥有足77exp[0．019(T—To)]}(1)够的强度和塑性，还需要