Page 61 - 理化检验-物理分册2021年第十二期

郭晓静, 等: 管线钢冲击断口的显微分析

试样冲击完成后在断裂试样中心采用线切割将 表2 管线钢试样冲击断口的金相检验结果

试样截取、 制备成金相试样, 在显微镜下对基体和断 Tab 2 Metallo g ra p hicexaminationresultsofim p actfracture

surfacesofthe p i p elinesteelsam p les
口部位的非金属夹杂物、 显微组织形貌进行观察。
钢号 显微组织 非金属夹杂物 / 级
2 试验结果及分析 X46 多边形铁素体+珠光体 A0.5 ; B1.5 ; D1.0 ; D0.5e
2.1 试验结果 X56 多边形铁素体+珠光体 D1.0 ; D0.5e
各试样的力学性能试验结果见表 1 , 金相检验 准多边形铁素体+粒状贝氏体+
X70 D1.0 ; D0.5e
结果见表 2 。试样中的非金属夹杂物形貌大体一 微量马氏体 / 奥氏体( M / A ) 组元
致, 略有差异, X46钢中的夹杂物主要为带状氧化物 粒状贝氏体+准多边形铁素体+
X80 D1.0 ; D0.5e
夹杂、 少量的条状硫化物和少量 D 类球状氧化物夹 M / A 组元
杂, 而其他3种钢中夹杂主要为 D 类球状氧化物夹
杂, 如图1所示。
表1 管线钢试样的力学性能试验结果

Tab 1 Mechanical p ro p ertiestestresultsofthe p i p elinesteelsam p les
屈服 抗拉 断后 冲击吸
钢号 屈强比
强度 / MPa 强度 / MPa 伸长率 / % 收能量 / J
X46 407 498 44 0.81 105
X56 448 575 43 0.78 215
图1 管线钢试样中的非金属夹杂物形貌
X70 547 633 36.5 0.86 437

Fi g 1 Non-metallicinclusionsmor p holo gy inthe p i p elinesteelsam p les
X80 621 693 28 0.88 386

a bandedinclusions b s p hericalinclusions
管线钢采用控轧控冷工艺进行生产, 为低碳微 特征。管线钢显微组织按形貌分为多边形铁素体、
合金化钢。该钢种的碳含量低, 因冷却速率快, 组织 准多边形铁素体、 粒状贝氏体、 贝氏体铁素体和针状
转变在贝氏体形成温度范围内进行, 且在微合金作 铁素体等 [ 2-3 ] 。不同管线钢试样的显微组织形貌如
用下, 形成的显微组织表现出一些特殊的组织形态 图2所示。

图2 管线钢试样的显微组织形貌

Fi g 2 Microstructuremor p holo gy ofthe p i p elinesteelsam p les

a X46steel b X56steel c X70steel d X80steel
2.2 分析与讨论 量指标转化为力对位移的积分曲线, 纵坐标为刀刃
2.2.1 冲击吸收能量的组成 打击试样过程中力的变化, 横坐标则是刀刃与试样
摆锤冲击试验是用冲击吸收能量反映材料冲击 打击点行进的位移, 就得到了仪器化冲击曲线, 直观
韧性的好坏, 在摆锤冲击载荷下, 受冲击的试样通过 地揭示了裂纹形成与扩展在夏比冲击吸收能量的占
自身产生变形和断裂来吸收摆锤冲击势能, 吸收的 比, 有助于分析材料的启裂与止裂行为。
势能即为冲击吸收能量, 这也反映了材料自身冲击 图3为典型的位移与冲击力分布的示意图, 试
韧性的好坏。仪器化冲击是常规夏比冲击定量化发 样从受力变形到断裂可以分为以下几个部分: W e
展的质的飞跃, 如果将传统试验得到的冲击吸收能 为弹性变形阶段所产生的功, 产生于试样弹性变形

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