XI00高钢级管线钢的组织特征及其对强韧性性能的影响
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一
般来 说 ， 随着 奥 氏体 晶粒增 大 ， 氏体转 变孕 育 贝
期 增长 ， 变 速度减 慢 ． ２ 示是 高碳 锰钢 奥 氏体 晶 转 图 所
２ １ 组 织特征 ．
粒 大小 和形 成 一定 量 贝 氏体 所 需 时 间 的 关 系． 由图 ２ 可知 ， 随着奥 氏体 晶粒 增大 ， 成一 定量 贝 氏体 所需 的 形
以看 出 ， ＃试 样 中 ＭＡ 岛数 量 较 多 ， 界 线 较 为 模 １ 晶
随着 奥 氏体温 度升 高 ， 贝氏体转 变速 度先 降后 增．
奥 氏体 化 时间对 贝 氏体 转 变也 有 类 似 影 响 ， 即 时 间 亦
延 长 先降后 增．
糊， ＭＡ 岛多数处 于 晶界 内 ， 且分 布均 匀 ； ＃试 样 中 晶 ２ 界 明显 ， ＭＡ 岛数 量 较 少 ， 典 型 的 针状 铁 素 体 存 在 ， 有
８ ０℃～４ ０℃的 系列温 度 下进 行 夏 比 冲击 功 的测 试 利用 金相 显 微 电镜 、 Ｅ Ｔ Ｍ 和先 进 的 Ｅ Ｓ Ｓ Ｍ、 Ｅ ＢＤ
试验 ， 评定各 试样 断 口剪切 面积 ． 并
技术 进行 组织 研究 ． 于 组 织研 究 的样 品 取 自管 体 横 用
向垂 直 于扎制 方 向． 品经机 械抛 光 、 样 腐蚀 后 进行金 相
预制 疲 劳裂 纹 的三 点弯 曲试样 ； 用摆锤 、 利 落锤 等装 置
ＭＡ 岛多数处 于 晶界或 晶界 汇聚之 处．
进 行 动 态 加 载 ， 定 金 属 材 料 在 冲击 载 荷 作 用 下 的 测
Ｃ ＶＮ 值 ， 型 缺 口 的 缺 口 方 向 为 沿 厚 度 方 向 ， Ｖ 在
一
个点 ， 步长 为 ０ ３ ｍ． ．
（ ） ＃试 样 ａ１
利 用 Ｊ Ｍ 一２ ０ Ｘ 透射 电子 显 微 镜 对 各 钢 级 管 Ｅ ０Ｃ
线 钢 ＴＥ 微观 组织 特征进 行分 析． Ｍ
（ ） ＃试 样 ｂ２
图 １ ２种管 线钢 的 Ｓ Ｍ 组 织 Ｅ
２ Ｘｌ ０管 线钢 的组 织 特 征 ０
脆性 断裂． 这两种 Ｘ Ｏ 管 线钢 Ｃ ｌＯ ＶＮ实验 数据 的差 异主
要是 由所形成 的 ＭＡ形态 和数 量及其位 置决定 的．
瓣
鸯
一
０
斗 ｝ 了 量
图 ８ ＭＡ体 积 分 数 对 Ｙ Ｔ 的影 响 ／
ｏ
冲 温 ／ ℃ ｏ ｏ 击 度（） ）
￡ ４ 结 语 士 厢
控 制轧 制一 控制 冷却 技术 的采用极 大 促进 了管 线 钢 的开 发进 程． 该技术 利 用变 形和 相变 相结 合 的原理 ，
将热 变 形细 化 的组 织保 持 到 随后 的冷 却 相 变 过程 中 ，
为相 变 细化 组织 创造 条 件 ， 终 得 到 细 化 的微 合 金 钢 最 晶粒 ， 而满 足 高钢 级管 线钢 的高 强度 、 韧性 要求 ． 从 高 贝氏体 组织 现 在愈 来 愈 广 泛 地 用 于 生产 、 备 强 制
中原 工 学 院学 报
２１ 年 ０１
第 ２ ２卷
寸 ， 以得到强韧 性 良好配合 的力学性 能． 可 Ｉ ＃试 样 的 Ｃ Ｎ 如 图 ７所 示 ， 脆 转 变 温 度 在 Ｖ 韧
－
ＸＩ０管线钢拥 有较高强 韧性 匹配 的原 因了． Ｏ
６ ０℃左右 ． ２ 而 ＃试 样韧 性很 差 ， 一２ 在 Ｏ℃ 时 即发生
摘 要 ： 对 两种 化 学 成 分 相 近 但 Ｓ Ｍ 组 织 差 异 较 大 的 Ｘ ０ Ｅ １ ０管 线 钢 的 Ｓ Ｍ、 Ｍ、 Ｂ Ｄ 组 织 特 征 研 究 和 Ｃ Ｅ ＴＥ Ｅ Ｓ ＶＮ 测 试 分 析 表 明 ， ０ 线 钢 的组 织 特 征 为 具 有 少 量 渗 碳 体 、 量 Ｍ Ａ 岛 、 氏体 板 条 和 大量 位错 包 ． 低 的奥 氏体 温 度 、 Ｘ１０管 大 马 较 塑性 变 形 温 度 及 较 高 的冷 却 速 度 是 获 得具 有 弥 散 分 布 的 Ｍ Ａ 岛 的 关 键 因 素 ． 有 这 种 组 织 的 Ｘ１０管 线 钢 具 有 优 良的 强 韧 具 ０
性匹配性能．
关
键
词： Ｘ０ １ ０高 钢 级 管 线钢 ； 织 特 征 ； 韧 性 ； 组 强 ＭＡ 岛
文 献 标 志码 ： Ａ Ｄ ：０ ３ ６／． ｓ ． ６ １ ９ ６２ １． ４ ０ ２ ＯＩ １ ． ９ ９ Ｊｉ ｎ １ ７ —６ ０ ． ０ １ ０ ． ０ ｓ
中图 分 类 号 ： Ｔ ４ ． Ｇ１ ２ １
技 术准 备方 面仍 然不 够 成熟 ， 选 择 也 必然 是 Ｘ ０到 其 ８
Ｘ１ ０之 间 的管 线 钢 ． ０ 因而 ， 开 发 Ｘ ０ 要 １ ０高 钢 级 管 线
钢 ， 组织 特 征及其 与强 韧性 的关 系研 究就 成为 关键 ． 其
本 文通 过 对 比 ２种 已开发 的 Ｘ１ ０管线 钢 组 织 的 ０ 区别 和及其 强韧 性 的差 异 ， 到 了在 该 钢 级 管 线 钢 组 得 织 设计 和开 发 生 产 中需 要 考 虑 并 控 制 的 ＭＡ 岛在 组 织 中所 处 的位 置．
增加 ， 油 、 石 天然 气需 求 量 不 断 增 加 ， 道 的输 送 压 力 管
也 不 断增加 ， 送管 线 向着大 口径 、 压输 送方 向发 展 输 高
段［； 年， 版 的 Ｃ Ｚ４ １ 同 新 Ｓ ２ ５— １ ２ ０ 中 首 次 将 — ０２ Ｇｒｄ ６ ０（ １ ０ 列 入 加 拿 大 国 家 标 准 ； ０ ４ 年 ， ａ ｅ９ Ｘ ０ ） ２０
图 ７ Ｘ１ ０的夏 比冲 击 功 ０
ＸＩ０管线 钢 的组 织 特 征 为具 有 少量 渗碳 体 、 量 Ｏ 大
有 文 献 报 道 ， ＭＡ 对 屈 强 比 Ｙ／ 的影 响 如 图 ８ Ｔ 所示 ． 随着 ＭＡ体 积 分 数 的增 加 ， ／ Ｙ Ｔ逐 渐 降低 ， 而 从 保证 了材料 的强 韧性 匹 配． 两种 管 线钢 Ｓ Ｍ 组织 的 从 Ｅ 分 布 情 况 我 们 就 不 难 理 解 具 有 １＃试 样 组 织 特 征 的
度 和韧 性较 高 的高强 或超 高强 管线 钢 ． 了得 到 Ｘ１ ０ 为 ０
管线 钢 的 目标 性 能 ， 不仅 细 的或 超 细 的 贝 氏体 铁 素 体 有效 的结构 细化 是必 须 的 ， 而且 正 确 的贝 氏体类 型 的
形成 也 极其 重要 ．
收 稿 日期 ： Ｏ Ｏ ９ ８ ２ １ 一０ —２
基 金 项 目 ： 士 后 基 金 项 目（ ０６ ３ Ｏ １） 博 ２ Ｏ ｏ ９ ３ ９
作 者 简 介 ： 小 立 （９ ９ ） 女 ， 肃 武 威 人 ， 级 工 程 师 ， 士 ． 张 １６－ ， 甘 高 博
第 ４期
张 小 立 等 ： ０ 钢 级 管 线 钢 的 组 织 特 征 及 其 对 强 韧 性 性 能 的 影 响 Ｘ１Ｏ高
已成 为 近期 管线 建设 的趋 势． Ｘ１ ０级 管线 钢在 ２ ０ ０世 纪 ８ Ｏ年 代 中期 已完 成 了
试验 ， 但那 时 尚无 实 际应 用 的需求 ； １ ９ 到 ９ ５年 ， 几家 石 油 和天 然 气 公 司 开 始 设 计 Ｘ ０ １ ０级 的 材 料 ． 洲 自 欧 １９ ９ ５年开 始 进 行 Ｘ１ ０管 线 钢 的 开 发 试 制 ， 用 了 ０ 采 ＴＭＣ Ｐ工 艺 ， ２ ０ 到 ０ ２年 已生 产 了数 百 吨 壁 厚 １ ． ～ ２７ ２ ． ５ ４ｍｍ 的 Ｘ ０ １ ０管 线钢 ．
级 形成 了 Ｘ６ 、 ５ Ｘ７ 、 Ｏ和 Ｘ１ ０系列 ， 角逐 国 ０ Ｘ６ 、 ０ Ｘ８ ０ 为
内外 高端 管线 钢市场 奠定 了坚 实 的基础 ． 我 国已竣 工 的西气 东输 一线 工程 中采 用 的是 Ｘ７ ０ 钢 级 管线 钢 ， 目前正 在 建 设 的 西气 东 输 二 线 工 程 中 采 用 的是 Ｘ ０钢级 管 线钢 ， ８ 未来 铺 设 天 然 气管 线 必 然要 采 用更 高 钢级 的管 线 钢 ． 由于 Ｘ ２ 但 １ ０钢 级 管 线 钢 在
试验 中所 使用 的材料 主要 为 国内外各 厂家 的 ＸＳ ０源自１ 实验 材 料 及 方 法
本研 究 采 用 ２种 Ｘ ０ １ ０钢 级 管 线 钢 ， 编 号 和 具 其
体成 分 如表 １所示 ．
管 线钢 （ 编号 分别 为 Ｂ Ｊ 、 Ａ、Ｆ ＨＹ、Ｌ 及 部 分 Ｘ ０ Ｊ） １ ０管
对１ ＃和 ２ ＃管线钢 试样 进行 扫描 电镜 组织观 察 ， 结 果如 图 １所示 ． 以看 出 ， １ ０管线 钢 的扫 描组 织 可 Ｘ０
时间增 加 ． 表 明 ， 氏体 晶界 是贝 氏体 形核 的优 先部 这 奥
位 ．
主要 为粒 状 贝 氏体． 比 ２种管 线 钢 的 Ｓ Ｍ 组织 ， 对 Ｅ 可
石 油 和天然 气作 为 主要 能源 在世 界经 济建设 中的
作用 越 来越 重要 ． 着 经 济 的 高速 发 展 和 经 济 总 量 的 随
２ ０ 年 ， Ｃ Ｌ 在 加 拿 大 建 成 了 一 条 管 径 ０２ Ｔ Ｐ
ｌ２ ９ｍｍ、 厚 １ ． １ 壁 ４ ３ｍｍ、 ０ 钢 级 的 １ ｋ 试 验 Ｘ１ ０ ｍ
Ｘ１ ０高 钢 级 管 线 钢 的 组 织 特 征 及 其 对 强韧 性 性 能 的 影 响 ０
张 小立 ，范积 伟 ，张 振 国 ，冯 耀 荣 ，刘 迎 来
（ ． 原 ． 学 院 ， 州 ４ ０ ０ ；２ 中 国 石 油 天 然 气 集 团公 司 管 材 研 究所 ， 安 ７０ ６） １中 Ｔ － 郑 ５０ ７ ． 西 １ ０ ５
Ｅ ｘ ｎＭｏ ｉ石 油公 司采 用与 日本新 月 铁 合作 研 制 的 ｘ ｏ ｂｌ
Ｘ１ ０钢 级焊 管在 加拿 大建 成 了一条 管 径 ９ ４１ｍ、 ２ １ ｉ 壁 Ｔ 厚 １ ｌ １ ６ｋ 长 的试验 段． ６Ｉｍ、． ｍ Ｔ 截至 目前 ， 内鞍钢 公 国
司 已率先成 功 研 制 开 发 出 Ｘ１ ０管 线 钢 ， 管 线 钢 钢 ０ 使
第 ２ 第 ４期 ２卷 ２ １ 年 ８月 ０１
中原 工 学 院学 报
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＺＨ０ＮＧＹＵＡＮ ＵＮＩ ＶＥＲＳ ＴＹ ＣＨ Ｎ０Ｌ０ＧＹ Ｉ ＯＦ ＴＥ
Ｖｏ ． ２ Ｎｏ ４ １２ ． Ａｕ ．， ０ １ ｇ ２ １
文 章 编 号 ：６ １ ６ ０ （０ １ ０ — ０ ０ — ０ １ ７ — ９ ６２ １ ）４ ０ ６ ５
显微 镜 分析 、 描 电镜 （ Ｅ 分 析 ， 学 减 薄 后 进 行 扫 Ｓ Ｍ） 化
透射 电镜 （ Ｍ） 析． ＴＥ 分 试样 经 电解抛 光 后进 行 背散 射
电子显 微镜 （ Ｂ Ｄ 图像 和数据 分析 ． Ｅ Ｓ） 金 相 组 织 观 察 在 ＭＥ ４ 金 相 显 微 镜 及 图 像 分 ＦＭ 析 系统 上进 行 ， 察 面 为 平 行 轧 向 的样 品正 面 ， 粗 观 经 磨、 细磨 、 抛光 和 ３ 硝酸酒 精 腐蚀而 成 ． 采用 ￥６ ３ ０型扫 描 电子显 微 镜 （ Ｅ 对 试 验钢 的 Ｓ Ｍ） 微 观形 貌进行 观察 与分 析． 采 用 ＱＴ １ ６ Ｌ背 散射 Ｅ Ｓ 扫 描 电镜 进 行 管 Ｓ３Ｘ ＢＤ 线 钢相 成分 、 布 、 分 形态 的确 认 ． 描 区域 为 ２ ０ ０ 扫 ０ ×２ ０
线 钢 产 品． 比冲 击 功 的 测 定 按 照 ＡＰ Ｓ Ｅ Ｌ 和 夏 ＩＰ Ｃ ５ ＡＳ ＴＭ ２ Ｅ ４规 定 进 行 ． 母 材 横 向 和 纵 向 分 别 取 在
Ｃ ＶＮ 试样 ， 试样 规格 为 １ ０ｍｍＸ１ ０ｍｍ×５ ５ｍｍ 的带
表 １ ＸＯ ｌ Ｏ高 钢 级 管 线 钢 的 化 学成 分
般来 说 ， 随着 奥 氏体 晶粒增 大 ， 氏体转 变孕 育 贝
期 增长 ， 变 速度减 慢 ． ２ 示是 高碳 锰钢 奥 氏体 晶 转 图 所
２ １ 组 织特征 ．
粒 大小 和形 成 一定 量 贝 氏体 所 需 时 间 的 关 系． 由图 ２ 可知 ， 随着奥 氏体 晶粒 增大 ， 成一 定量 贝 氏体 所需 的 形
以看 出 ， ＃试 样 中 ＭＡ 岛数 量 较 多 ， 界 线 较 为 模 １ 晶
随着 奥 氏体温 度升 高 ， 贝氏体转 变速 度先 降后 增．
奥 氏体 化 时间对 贝 氏体 转 变也 有 类 似 影 响 ， 即 时 间 亦
延 长 先降后 增．
糊， ＭＡ 岛多数处 于 晶界 内 ， 且分 布均 匀 ； ＃试 样 中 晶 ２ 界 明显 ， ＭＡ 岛数 量 较 少 ， 典 型 的 针状 铁 素 体 存 在 ， 有
８ ０℃～４ ０℃的 系列温 度 下进 行 夏 比 冲击 功 的测 试 利用 金相 显 微 电镜 、 Ｅ Ｔ Ｍ 和先 进 的 Ｅ Ｓ Ｓ Ｍ、 Ｅ ＢＤ
试验 ， 评定各 试样 断 口剪切 面积 ． 并
技术 进行 组织 研究 ． 于 组 织研 究 的样 品 取 自管 体 横 用
向垂 直 于扎制 方 向． 品经机 械抛 光 、 样 腐蚀 后 进行金 相
预制 疲 劳裂 纹 的三 点弯 曲试样 ； 用摆锤 、 利 落锤 等装 置
ＭＡ 岛多数处 于 晶界或 晶界 汇聚之 处．
进 行 动 态 加 载 ， 定 金 属 材 料 在 冲击 载 荷 作 用 下 的 测
Ｃ ＶＮ 值 ， 型 缺 口 的 缺 口 方 向 为 沿 厚 度 方 向 ， Ｖ 在
一
个点 ， 步长 为 ０ ３ ｍ． ．
（ ） ＃试 样 ａ１
利 用 Ｊ Ｍ 一２ ０ Ｘ 透射 电子 显 微 镜 对 各 钢 级 管 Ｅ ０Ｃ
线 钢 ＴＥ 微观 组织 特征进 行分 析． Ｍ
（ ） ＃试 样 ｂ２
图 １ ２种管 线钢 的 Ｓ Ｍ 组 织 Ｅ
２ Ｘｌ ０管 线钢 的组 织 特 征 ０
脆性 断裂． 这两种 Ｘ Ｏ 管 线钢 Ｃ ｌＯ ＶＮ实验 数据 的差 异主
要是 由所形成 的 ＭＡ形态 和数 量及其位 置决定 的．
瓣
鸯
一
０
斗 ｝ 了 量
图 ８ ＭＡ体 积 分 数 对 Ｙ Ｔ 的影 响 ／
ｏ
冲 温 ／ ℃ ｏ ｏ 击 度（） ）
￡ ４ 结 语 士 厢
控 制轧 制一 控制 冷却 技术 的采用极 大 促进 了管 线 钢 的开 发进 程． 该技术 利 用变 形和 相变 相结 合 的原理 ，
将热 变 形细 化 的组 织保 持 到 随后 的冷 却 相 变 过程 中 ，
为相 变 细化 组织 创造 条 件 ， 终 得 到 细 化 的微 合 金 钢 最 晶粒 ， 而满 足 高钢 级管 线钢 的高 强度 、 韧性 要求 ． 从 高 贝氏体 组织 现 在愈 来 愈 广 泛 地 用 于 生产 、 备 强 制
中原 工 学 院学 报
２１ 年 ０１
第 ２ ２卷
寸 ， 以得到强韧 性 良好配合 的力学性 能． 可 Ｉ ＃试 样 的 Ｃ Ｎ 如 图 ７所 示 ， 脆 转 变 温 度 在 Ｖ 韧
－
ＸＩ０管线钢拥 有较高强 韧性 匹配 的原 因了． Ｏ
６ ０℃左右 ． ２ 而 ＃试 样韧 性很 差 ， 一２ 在 Ｏ℃ 时 即发生
摘 要 ： 对 两种 化 学 成 分 相 近 但 Ｓ Ｍ 组 织 差 异 较 大 的 Ｘ ０ Ｅ １ ０管 线 钢 的 Ｓ Ｍ、 Ｍ、 Ｂ Ｄ 组 织 特 征 研 究 和 Ｃ Ｅ ＴＥ Ｅ Ｓ ＶＮ 测 试 分 析 表 明 ， ０ 线 钢 的组 织 特 征 为 具 有 少 量 渗 碳 体 、 量 Ｍ Ａ 岛 、 氏体 板 条 和 大量 位错 包 ． 低 的奥 氏体 温 度 、 Ｘ１０管 大 马 较 塑性 变 形 温 度 及 较 高 的冷 却 速 度 是 获 得具 有 弥 散 分 布 的 Ｍ Ａ 岛 的 关 键 因 素 ． 有 这 种 组 织 的 Ｘ１０管 线 钢 具 有 优 良的 强 韧 具 ０
性匹配性能．
关
键
词： Ｘ０ １ ０高 钢 级 管 线钢 ； 织 特 征 ； 韧 性 ； 组 强 ＭＡ 岛
文 献 标 志码 ： Ａ Ｄ ：０ ３ ６／． ｓ ． ６ １ ９ ６２ １． ４ ０ ２ ＯＩ １ ． ９ ９ Ｊｉ ｎ １ ７ —６ ０ ． ０ １ ０ ． ０ ｓ
中图 分 类 号 ： Ｔ ４ ． Ｇ１ ２ １
技 术准 备方 面仍 然不 够 成熟 ， 选 择 也 必然 是 Ｘ ０到 其 ８
Ｘ１ ０之 间 的管 线 钢 ． ０ 因而 ， 开 发 Ｘ ０ 要 １ ０高 钢 级 管 线
钢 ， 组织 特 征及其 与强 韧性 的关 系研 究就 成为 关键 ． 其
本 文通 过 对 比 ２种 已开发 的 Ｘ１ ０管线 钢 组 织 的 ０ 区别 和及其 强韧 性 的差 异 ， 到 了在 该 钢 级 管 线 钢 组 得 织 设计 和开 发 生 产 中需 要 考 虑 并 控 制 的 ＭＡ 岛在 组 织 中所 处 的位 置．
增加 ， 油 、 石 天然 气需 求 量 不 断 增 加 ， 道 的输 送 压 力 管
也 不 断增加 ， 送管 线 向着大 口径 、 压输 送方 向发 展 输 高
段［； 年， 版 的 Ｃ Ｚ４ １ 同 新 Ｓ ２ ５— １ ２ ０ 中 首 次 将 — ０２ Ｇｒｄ ６ ０（ １ ０ 列 入 加 拿 大 国 家 标 准 ； ０ ４ 年 ， ａ ｅ９ Ｘ ０ ） ２０
图 ７ Ｘ１ ０的夏 比冲 击 功 ０
ＸＩ０管线 钢 的组 织 特 征 为具 有 少量 渗碳 体 、 量 Ｏ 大
有 文 献 报 道 ， ＭＡ 对 屈 强 比 Ｙ／ 的影 响 如 图 ８ Ｔ 所示 ． 随着 ＭＡ体 积 分 数 的增 加 ， ／ Ｙ Ｔ逐 渐 降低 ， 而 从 保证 了材料 的强 韧性 匹 配． 两种 管 线钢 Ｓ Ｍ 组织 的 从 Ｅ 分 布 情 况 我 们 就 不 难 理 解 具 有 １＃试 样 组 织 特 征 的
度 和韧 性较 高 的高强 或超 高强 管线 钢 ． 了得 到 Ｘ１ ０ 为 ０
管线 钢 的 目标 性 能 ， 不仅 细 的或 超 细 的 贝 氏体 铁 素 体 有效 的结构 细化 是必 须 的 ， 而且 正 确 的贝 氏体类 型 的
形成 也 极其 重要 ．
收 稿 日期 ： Ｏ Ｏ ９ ８ ２ １ 一０ —２
基 金 项 目 ： 士 后 基 金 项 目（ ０６ ３ Ｏ １） 博 ２ Ｏ ｏ ９ ３ ９
作 者 简 介 ： 小 立 （９ ９ ） 女 ， 肃 武 威 人 ， 级 工 程 师 ， 士 ． 张 １６－ ， 甘 高 博
第 ４期
张 小 立 等 ： ０ 钢 级 管 线 钢 的 组 织 特 征 及 其 对 强 韧 性 性 能 的 影 响 Ｘ１Ｏ高
已成 为 近期 管线 建设 的趋 势． Ｘ１ ０级 管线 钢在 ２ ０ ０世 纪 ８ Ｏ年 代 中期 已完 成 了
试验 ， 但那 时 尚无 实 际应 用 的需求 ； １ ９ 到 ９ ５年 ， 几家 石 油 和天 然 气 公 司 开 始 设 计 Ｘ ０ １ ０级 的 材 料 ． 洲 自 欧 １９ ９ ５年开 始 进 行 Ｘ１ ０管 线 钢 的 开 发 试 制 ， 用 了 ０ 采 ＴＭＣ Ｐ工 艺 ， ２ ０ 到 ０ ２年 已生 产 了数 百 吨 壁 厚 １ ． ～ ２７ ２ ． ５ ４ｍｍ 的 Ｘ ０ １ ０管 线钢 ．
级 形成 了 Ｘ６ 、 ５ Ｘ７ 、 Ｏ和 Ｘ１ ０系列 ， 角逐 国 ０ Ｘ６ 、 ０ Ｘ８ ０ 为
内外 高端 管线 钢市场 奠定 了坚 实 的基础 ． 我 国已竣 工 的西气 东输 一线 工程 中采 用 的是 Ｘ７ ０ 钢 级 管线 钢 ， 目前正 在 建 设 的 西气 东 输 二 线 工 程 中 采 用 的是 Ｘ ０钢级 管 线钢 ， ８ 未来 铺 设 天 然 气管 线 必 然要 采 用更 高 钢级 的管 线 钢 ． 由于 Ｘ ２ 但 １ ０钢 级 管 线 钢 在
试验 中所 使用 的材料 主要 为 国内外各 厂家 的 ＸＳ ０源自１ 实验 材 料 及 方 法
本研 究 采 用 ２种 Ｘ ０ １ ０钢 级 管 线 钢 ， 编 号 和 具 其
体成 分 如表 １所示 ．
管 线钢 （ 编号 分别 为 Ｂ Ｊ 、 Ａ、Ｆ ＨＹ、Ｌ 及 部 分 Ｘ ０ Ｊ） １ ０管
对１ ＃和 ２ ＃管线钢 试样 进行 扫描 电镜 组织观 察 ， 结 果如 图 １所示 ． 以看 出 ， １ ０管线 钢 的扫 描组 织 可 Ｘ０
时间增 加 ． 表 明 ， 氏体 晶界 是贝 氏体 形核 的优 先部 这 奥
位 ．
主要 为粒 状 贝 氏体． 比 ２种管 线 钢 的 Ｓ Ｍ 组织 ， 对 Ｅ 可
石 油 和天然 气作 为 主要 能源 在世 界经 济建设 中的
作用 越 来越 重要 ． 着 经 济 的 高速 发 展 和 经 济 总 量 的 随
２ ０ 年 ， Ｃ Ｌ 在 加 拿 大 建 成 了 一 条 管 径 ０２ Ｔ Ｐ
ｌ２ ９ｍｍ、 厚 １ ． １ 壁 ４ ３ｍｍ、 ０ 钢 级 的 １ ｋ 试 验 Ｘ１ ０ ｍ
Ｘ１ ０高 钢 级 管 线 钢 的 组 织 特 征 及 其 对 强韧 性 性 能 的 影 响 ０
张 小立 ，范积 伟 ，张 振 国 ，冯 耀 荣 ，刘 迎 来
（ ． 原 ． 学 院 ， 州 ４ ０ ０ ；２ 中 国 石 油 天 然 气 集 团公 司 管 材 研 究所 ， 安 ７０ ６） １中 Ｔ － 郑 ５０ ７ ． 西 １ ０ ５
Ｅ ｘ ｎＭｏ ｉ石 油公 司采 用与 日本新 月 铁 合作 研 制 的 ｘ ｏ ｂｌ
Ｘ１ ０钢 级焊 管在 加拿 大建 成 了一条 管 径 ９ ４１ｍ、 ２ １ ｉ 壁 Ｔ 厚 １ ｌ １ ６ｋ 长 的试验 段． ６Ｉｍ、． ｍ Ｔ 截至 目前 ， 内鞍钢 公 国
司 已率先成 功 研 制 开 发 出 Ｘ１ ０管 线 钢 ， 管 线 钢 钢 ０ 使
第 ２ 第 ４期 ２卷 ２ １ 年 ８月 ０１
中原 工 学 院学 报
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＺＨ０ＮＧＹＵＡＮ ＵＮＩ ＶＥＲＳ ＴＹ ＣＨ Ｎ０Ｌ０ＧＹ Ｉ ＯＦ ＴＥ
Ｖｏ ． ２ Ｎｏ ４ １２ ． Ａｕ ．， ０ １ ｇ ２ １
文 章 编 号 ：６ １ ６ ０ （０ １ ０ — ０ ０ — ０ １ ７ — ９ ６２ １ ）４ ０ ６ ５
显微 镜 分析 、 描 电镜 （ Ｅ 分 析 ， 学 减 薄 后 进 行 扫 Ｓ Ｍ） 化
透射 电镜 （ Ｍ） 析． ＴＥ 分 试样 经 电解抛 光 后进 行 背散 射
电子显 微镜 （ Ｂ Ｄ 图像 和数据 分析 ． Ｅ Ｓ） 金 相 组 织 观 察 在 ＭＥ ４ 金 相 显 微 镜 及 图 像 分 ＦＭ 析 系统 上进 行 ， 察 面 为 平 行 轧 向 的样 品正 面 ， 粗 观 经 磨、 细磨 、 抛光 和 ３ 硝酸酒 精 腐蚀而 成 ． 采用 ￥６ ３ ０型扫 描 电子显 微 镜 （ Ｅ 对 试 验钢 的 Ｓ Ｍ） 微 观形 貌进行 观察 与分 析． 采 用 ＱＴ １ ６ Ｌ背 散射 Ｅ Ｓ 扫 描 电镜 进 行 管 Ｓ３Ｘ ＢＤ 线 钢相 成分 、 布 、 分 形态 的确 认 ． 描 区域 为 ２ ０ ０ 扫 ０ ×２ ０
线 钢 产 品． 比冲 击 功 的 测 定 按 照 ＡＰ Ｓ Ｅ Ｌ 和 夏 ＩＰ Ｃ ５ ＡＳ ＴＭ ２ Ｅ ４规 定 进 行 ． 母 材 横 向 和 纵 向 分 别 取 在
Ｃ ＶＮ 试样 ， 试样 规格 为 １ ０ｍｍＸ１ ０ｍｍ×５ ５ｍｍ 的带
表 １ ＸＯ ｌ Ｏ高 钢 级 管 线 钢 的 化 学成 分