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随着油、气管道的发展,对管线钢的要求越来越严苛。我国油气开采与储运尚处于起步阶段,迫切需要开发耐腐蚀用油、气输送用管线钢。本文针对耐腐蚀X80管线钢工艺和组织性能的研究,通过热模拟实验,研究了奥氏体连续冷却相变行为。在此基础之上,在实验室进行轧制实验,对轧后的钢板进行力学性能检测和显微组织分析,同时对管线钢抗HIC性能进行了研究。 论文主要工作和研究结果如下: (1)利用相变仪和金相观察测定连续冷却转变曲线,分析了冷却速度对实验钢组织的影响规律。研究结果表明:管线钢在静态连续冷却条件下,当冷却速度低于5℃/s时,显微组织均为少量多边形铁素体与珠光体组织;冷却速度为10~25℃/s时,组织以针状铁素体为主。冷却速度大于25℃/s时,均可得到粒状贝氏体组织。 (2)利用热模拟机进行工艺模拟实验,确定了工艺方案。结果表明:随着冷却速度的增大,显微组织逐渐由多边形铁素体、珠光体和少量贝氏体过渡到针状铁素体、粒状贝氏体和少量多边形铁素体,最后为针状铁素体+粒状贝氏体。当冷却速度为20℃/s~30℃/s时,获得的组织细小均匀,针状铁素体体积分数较大。 (3)实验室轧制试验研究结果表明:热轧工艺参数应控制为:加热温度1200℃,两阶段轧制,终轧温度790℃~830℃,终冷温度400℃~500℃,冷却速率20~25口℃/s,可获得具有良好综合力学性能的X80管线钢。显微组织主要为针状铁素体和粒状贝氏体。 (4)根据NACE Standard TM0177-2005标准的要求,对抗H2S X80管线钢进行了抗HIC实验,研究了HIC形成机理和影响因素,探讨了合金元素对管线钢的力学性能和耐酸性腐蚀性能影响。抗HIC实验结果表明:试样在饱和H2S溶液中浸泡腐蚀96小时后,发现少量氢鼓泡。裂纹敏感率、裂纹长度率、裂纹厚度率均满足实验要求。