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铁素体对管线钢DWTT性能的影响

来源:无缝钢管价格-山东聊城无缝钢管厂-厚壁无缝管_厚壁钢管_厚壁无缝钢管_大口径无缝钢管_小口径无缝钢管 日期:2017-5-20 7:55:37 人气:标签:

DWTT(落锤撕裂性能)是管线钢的一个重要性能参数。对于用于生产输油输气钢管管道的管线钢,不仅需要一定的强度,还要有一定的韧性,因此生产的管线钢均要求进行DWTT试验检测,而这一参数与其体内铁素体有着密切关系。
1、铁素体类型对DWTT的影响
管线钢内一般形成多边铁素体或针状铁素体。
多边铁素体的作用是:
1)协调变形。由于多边铁素体属于强度低、塑性好的相,所以适量多边形铁素体的存在可以提高各种组织之间的协调变形能力,另外,晶界珠光体的存在,也使铁素体的协调变形受到限制,变形抗力加大,裂纹的形成功与扩张功增加,从而韧性也提高。
2)钝化裂尖。多边铁素体属于韧性组织而且强度低,可以使裂纹尖端产生较大的塑性变形,阻碍裂纹扩展,同时使裂纹尖端的应力得到松弛,裂纹尖端钝化。另外,一定数量的多边铁素体晶粒的存在会迫使裂纹不断地在珠光体组织和多边铁素体之间进行穿越,大量的界面抑制了裂纹扩展,使得韧性提高。
针状铁素体作用:
针状铁素体呈不规则多边形状,晶粒界模糊,没有完整的连续晶界,晶粒度参差不一,具有很高的位错密度。并且它同时具有弥散分布的析出物、细微的亚结构等,因而,每单位长度具有相当数量的晶界,这种紧凑的微观结构阻碍了裂纹的萌生和扩展,从而具有优良的强韧性。
2、铁素体含量对DWTT的影响
由于多边铁素体的协调变形、钝边裂尖作用,针状铁素体的细微压结构和高密度位错等,所以两种铁素体的混合会对裂纹的萌生和扩展有明显的阻碍作用。但其中多边铁素体并不是越多越好,含量过高将导致韧性下降。
3、铁素体晶粒大小对DWTT的影响
在晶界两侧的晶粒取向不同且没规律,同时晶界是原子排列相当紊乱的区域的情况下,微裂纹由一个晶粒穿过晶界进入另一个晶粒时,晶界阻力很大;另外,裂纹穿过晶界后裂纹扩展方向又要发生改变,会额外需要能量。所以,晶粒越细,单位长度下裂纹穿越的晶粒数及裂纹改变扩展方向的次数更多,裂纹扩展功能也更大,管线钢的断口纤维面积会更高,其DWTT性能也越高。故晶粒越细DWTT断口纤维率越高。
综上,高性能的管线钢体内铁素体应当是多边铁素体和针状铁素体混合,且多边铁素体不宜过高;同时铁素体的晶粒越小越好。