Page 77 - 2017物理第四期
P. 77

罗华权, 等: L３６０M 管线钢管水压爆破试验开裂分析


            A r３ 点温度析出先共析铁素体, 当冷却到 A r１ 点温度
            ( 钢材冷却时奥氏体开始析出珠光体的实际临界温                           ３  结论及建议
            度) 时才开始形成珠光体.如果在钢中各处都同时                                ( １ )钢管水压试验纵向开裂和横向断裂主要是
            形成先共析铁素体, 就不会形成带状组织, 也就是说                          由于其材料韧性较差, 而材料带状组织较为严重为
            各个区域的 A r３ 点温度相同时, 就不会形成带状组                        其韧性较差的重要原因之一.钢管化学成分中锰含
            织.但是实际上, 结晶时形成枝晶偏析, 热轧后成为                          量稍高, 易导致锰偏析, 锰偏析可能是钢管材料铁素
            带状偏析, 枝间部分和枝干部分各元素含量不同, 其                          体 Ｇ 珠光体带状组织产生的原因之一, 因此钢中锰含
            A r３ 点温度也就不同, 所以会导致先共析铁素体析出                        量需要控制在合理的范围内.
            的不同时性. A r３ 点温度高的带状偏析区优先共析                             ( ２ )为了降低 L３６０M 钢级材料的带状组织级
            铁素体, A r３ 点温度低的部位后转变, 而由于富集碳                       别, 减小其晶粒尺寸, 可以采取合理控制锰元素含
            而形成珠 光 体, 这 样 就 形 成 铁 素 体 Ｇ 珠 光 体 带 状 组            量、 降低钢管用板材终轧温度、 增加控冷冷却速率、
            织, 也称为二次带状组织或纤维组织带状.铁素体 Ｇ                          微合金化等措施.
            珠光体带状组织往往具有脆性大的特点, 会造成钢
                                                               参考文献:
            材的各向异性, 使钢材的冲击韧度、 塑性和可切削性
            变差.带状组织的严重程度取决于合金元素的枝晶                              [ １ ]   刘洪飞 ． 螺旋缝 焊 管 静 水 压 爆 破 试 验 分 析 [ J ] ． 钢 管,
            偏析程度、 冷却速率及奥氏体晶粒的大小.因此, 很                               ２０１１ , ４０ ( ６ ): ６０Ｇ６４．
            有可能, 该材料夏比冲击吸收能量和剪切断面率偏                             [ ２ ]   任颂赞, 叶俭, 陈 德 华 ． 金 相 分 析 原 理 及 技 术 [ M ] ． 上
            低、 韧性较差是由严重的铁素体 Ｇ 珠光体带状组织引                              海: 上海科学技术文献出版社, ２０１３．
                                                                [ ３ ]  ASTM A７５１－１４a Standardtestmethods , p ractices ,
            起的.带状组织的特点是有很强的方向性, 在变形
                                                                    andterminolo gyforchemicalanal y sisofsteelp roducts
            过程中容易产生应力集中.带状组织是脆 弱的部
                                                                    [ S ] ．
            位, 容易萌生裂纹, 有利于裂纹的形成和扩展.
                                                                [ ４ ]  GB / T９７１１ －２０１１  石油天然气工业 管线输送系统
                 消除和减弱带状组织的方法有降低终轧温度、
                                                                    用钢管[ S ] ．
            增加控冷冷却速率、 微合金化等措施.降低终轧温                             [ ５ ]  ASTM A３７０ － １４   Standard test methods and
            度, 可以提高钢中的形变能而诱发先共析铁素体的                                 definitionsformechanicaltestin gofsteel p roducts [ S ] ．
            形核, 减小先共析铁素体析出的不同时性; 当控冷冷                           [ ６ ]  SY / T６４７６－２０１３  管线钢管落锤撕裂试验方法[ S ] ．
            却速率增加后, 带状组织急剧减弱; 合金元素铌、 钛                          [ ７ ]  ASTM E３８４－１１e１ StandardtestmethodforKnoo p
            会在奥氏体中析出, 可以成为先共析铁素体的形核                                 andVickershardnessofmaterials [ S ] ．
                                                                [ ８ ]   罗华权, 杨力能, 张 楠, 等 ．X８０ 螺 旋 埋 弧 焊 接 钢 管 静
            中心, 促进先共析铁素体的均匀形核, 从而消除或减
                                                                    水压爆破试 验 研 究[ J ] ． 石 油 矿 场 机 械, ２０１５ , ４４ ( ６ ):
            弱带状组织; 上述方法都能减轻带状组织程度, 需要
                                                                    ４７Ｇ５０ , ５１．
            视具体情况选用.
                                                                [ ９ ]   杜志杰, 王双来, 彭 娜 ． 钻 杆 吊 卡 轴 销 断 裂 原 因 分 析
                 ( ３ )材料缺陷
                                                                    [ J ] ． 理化检验 Ｇ 物理分册, ２０１４ , ５０ ( １０ ): ７７０Ｇ７７３．
                 钢管管体中的缺陷包括分层、 夹杂、 气孔等.通                       [ １０ ]   李永德, 殷志祥, 付忻, 等 ．P１１０ 钢级石油套管管端分
            过观察, 在冲击试样断口、 落锤撕裂试样断口以及钢                               层原因分 析 [ J ] ． 理 化 检 验 Ｇ 物 理 分 册, ２０１４ , ５０ ( １２ ):
            管纵向开裂和横向断裂断口的宏观形貌中, 并未发                                 ９３６Ｇ９３８ , ９４１．
            现上述缺 陷, 钢 管 材 料 中 的 非 金 属 夹 杂 物 含 量 也              [ １１ ]   冯光顺 ． 带状组织对钢板冲击韧性的影响及对策[ J ] ．
            较低.                                                     南钢科技, ２００２ ( ２ ): １４Ｇ１５ , ２７．















                                                                                                        ２ ７ ９
   72   73   74   75   76   77   78   79   80   81   82