C-Mn-Cr-Nb系低合金钢抗氢致开裂性能.pdf

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1、第48卷第6期钢铁Vo1．48，No．62013年6月IronandSteelJune2013C-Mn-Cr-Nb系低合金钢抗氢致开裂性能李秀程，宋欣，尚成嘉，缪成亮，张国栋(北京科技大学材料科学与工程学院，北京100083)摘要：研究了一种低c、低Mn、高cr和高Nb低合金钢经控轧控冷及轧后回火处理后性能与组织的变化，并对试验钢进行了抗氢致开裂(HIC)试验。结果表明：与轧态相比，回火处理后试验钢的力学性能有较大提高，600℃左右回火后屈服强度由轧态519MPa增加到626MPa，抗拉强度由65

2、3MPa增加到705MPa，且韧性基本未降低，回火处理后组织仍以针状铁素体为主，回火后M／A岛尺寸减少。此外，轧态与回火态钢均能满足抗HIC试验衡量标准，回火处理后抗HIC性能优异。降低Mn质量分数能显著提高低合金钢抗HIC性能，提高Cr质量分数和Nb质量分数能有效强化低Mn钢的强度。关键词：低合金钢；氢致开裂；回火；微观组织文献标志码：A文章编号：0449-749X(2013)06—0070—05C-Mn—Cr-NbLowAlloySteelandItsHydrogenInducedCracki

3、ng-ResistentPerf0rmanceLIXiu—cheng，SONGXin，SHANGCheng—jia，M1AOCheng—liang，ZHANGGuo—dong(SchoolofMaterialsScienceandEngineering，UniversityofScienceandTechnologyBeiing，Beiing100083，China)Abstract：Theevolutionofmechanicalpropertiesandmicrostructuresofalo

4、w—alloysteelcontaininglowC，lowMn，highCrandhighNbwerestudiedafterthermomechanicalcontrolprocessandtemperingprocessaftertherolling，respectively．Moreover，resist—hydrogeninducedcracking(HIC)testswerecarriedoutonthetestedsteels．There—sultsshowthatthemechan

5、icalpropertiesoftemperedsteelsareimprovedcomparingwithofrolledstee1．Aftertem—peredat600℃forlh，itsyieldstrengthisincreased100MPa，andtensilestrengthisincreased5OMPa，butthetoughnessalmosthasnoreduction．Thetypeofmicrostrueturesaftertemperingprocessissimil

6、arwithofrollingcondition，whichisstillmainlycomposedofacicularferrite，andasmallamountofquasi—polygonalferrite．Howev—er，M／Aconstituentgraduallyreduceswiththeincreasingoftemperingtemperature．TheresultsoftheHICtestin—dicatethatallthetestedsteelscanmeetthe

7、requirementsofstandards，andtheresist—HICperformanceisimprovedafterthetemperingtreatment．Keywords：lowalloysteel；hydrogeninducedcracking；tempering；microstructure热轧钢板(带)在石油钢管制造领域有着广阔的心偏析也可促使氢致裂纹形成。传统的高强度低合应用前景，除用于制造油气输送管外，还有各类高频金钢(HSLA)多以Mn作为主要合金元素来强化、电阻

8、焊石油专用管等[1]。石油钢管一方面要求低韧化基体。但高Mn含量易形成Mn偏析及形成条合金钢板(带)具有高强度、高韧性l_3]，同时还要求状MnS，容易导致抗Hs腐蚀开裂l】。而Cr与具备抗酸性介质的性能，其中，耐硫化氢腐蚀钢管用Mn有相似的合金强化效果，且不易偏析口，Cr合钢是一类重要钢种。湿硫化氢对石油钢管的腐蚀主金也能大大改善抗硫化氢应力腐蚀开裂¨】]，利用要有2种形式：氢致开裂(HIC)和应力腐蚀开裂cr来代替部分Mn对抗H。S腐蚀是有利的。此外，(SCC)。而腐蚀过程受到