本科毕业设计论文文献综述

《本科毕业设计论文文献综述》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、本科毕业设计（论文）文献综述题目：X100大变形管线钢疲劳裂纹扩展速率的研究学生姓名：李博文院（系）：材料科学与工程学院专业班级：金材0901指导教师：张骁勇完成时间：2013年4月14日文献综述大变形管线钢是石油天然气运输用重要钢材。大变形管线钢工作条件非常恶劣，不但要承受地层蠕动等而产生的挫断力，还要承受在高原山地滑坡、崩塌、泥石流等自然灾害发生时产生的应力。许多管道都是在交变应力下工作的，他们在工作时所承受的应力通常都低于管材本身的屈服强度，但在变动负荷下经过较长时间工作而发生突然断裂，通常被称为疲劳断裂。疲劳断裂与静负荷下的断裂不同，无论在静负

2、荷下显示脆性或韧性的材料，在疲劳断裂时都不产生明显的塑性变形，断裂是突然发生的，具有很大的危险性，常常造成严重的事故。因此，研究疲劳断裂的原因，测定疲劳裂纹扩展速率da/dN，寻找提高材料疲劳抗力的途径以防止疲劳断裂事故的发生，对于发展国民经济有着重大的实际意义。为保证管线钢的力学性能，除对冶炼方法、化学成分、轧管工艺和对管线钢的热处理工艺提出了严格的要求外，对管线钢的抗疲劳性能也提出了较高的要求。本文通过对疲劳裂纹扩展速率的研究，了解疲劳断裂组织的变化，进一步了解材料在交变应力作用下的性能转变。1.管线钢的发展管线钢指用于制造石油、天然气输送管道及容

3、器的热轧板、带钢[1]。为提高管道输送效率、降低能耗、减少投资和运营费用，长距离输送管线向高压、大口径发展己成趋势，这样采用高强度管线钢将更经济。同时，从管线安全性和焊接施工等方面考虑，对管线用钢的强度、韧性、焊接性和抗腐蚀性等性能不断提出了更高、更严格的要求。冶金技术的进步和微合金化管线钢的发展，使生产具有高强度、高韧性、良好焊接性及抗腐蚀性的管线钢成为现实，尤其是西部管线建设发展的需要。长输管线的建设正向大口径、厚壁、高压输送的方向发展，输送介质从以输油为主向以输气为主转变[2]。这将对管线钢提出更高的要求，促进了现代管线建设的发展。随着我国冶金技

4、术的进步，经过10多年的开发和生产，管线钢的产量逐年上升，并逐渐形成包括高止裂针状铁素体的X70和X80、抗HIC的X65、高强度高韧性(铁素体十珠光体组织)的X60和X65等不同等级的微合金化管线钢成分设计、冶炼和TMCP技术和生产质量控制技术。产品先后应用于我国西气东输工程、X80管线钢应用工程、忠武输气管线工程、番禺一惠州海底输气管线工程以及海外的印度输油管线、土耳其输气管线等一系列国内外重大长距离油气输送管线工程。随着我国能源结构调整和环保需求，对天然气的需求不断增加，目前正以平均7%的增长速度增加，预计到2020年中国还将新建50000km的

5、天然气管线。同时，加大海上石油天然气的开采，并不断向深海发展。因此，应该借鉴世界上高等级管线钢已有的经验，进行超高强度管线钢、抗大应变管线钢、深海管线用钢、高等级厚壁抗HIC管线钢和新型HTP管线钢的开发，以满足未来国内外天然气管线建设的需要。从某种意义上讲，管线钢的发展过程，实质上是管线钢显微组织结构的演变过程。管线钢能够以不同的方式进行分类。从材料显微组织学归类，有四种基本组织类型的管线钢，即铁素体-珠光体管线钢、针状铁素体管线钢、贝氏体-马氏体管线钢和回火索氏体管线钢。前三类管线钢为微合金化控制轧制和控制冷却状态管线钢，是现代油气管线的主流钢种。

6、第四类管线钢为淬火、回火状态管线钢，由于这类管线钢难以进行大规模生产，在使用上受到限制，然而在俄罗斯等国和在海洋管线等领域仍不失使用的实例[3]。2.大变形管线钢大变形管线钢管是近年来油气输送管的一个重要发展。所谓大变形管线钢管是一种基于管道应变设计的，适用于通过地震带、沉陷带、冻土带和滑坡带等容易产生地层移动的地质危害地区的钢管。大变形管线钢的主要性能特征是在保证高强韧性的同时具有低的屈强比(Rt0.5/Rm)、高的均匀塑性变形伸长率(UA)和高的形变强化指数(n)。大变形管线钢的基本组织结构特征是双相组织[4]。2.1大变形管线钢的发展双相大变形管

7、线钢不同于传统的管线钢，也不同于一般意义上的双相钢。它通过低碳、超低碳的多元微合金化[2]设计和控制轧制、加速冷却技术，在较大的厚度范围内获得以低碳贝氏体为主的多种形态的复相组织。目前，可通过临界区加速冷却，低于贝氏体转变开始温度的延迟加速冷却和高于贝氏体转变终止温度的在线加热等工艺方法分别获取(PF-M)，(GF-BF)和(AF-M/A)等不同类型的双相组织。研制和开发大变形油气管线钢的一个重要原因，是高强度管道结构服役安全可靠性的需要。在过去10-20年内，随着石油和天然气长输管线向高压、大口径方向的发展，通过微合金化、超纯净冶炼和现代控轧、控冷技

8、术的实施，管线钢的强韧性水平得到了很大提高。在研制和开发这种高级别管线钢的实践中，人们注意到，