X80热处理与力学性能
国内X80管线钢的发展及研究方向
国内X80管线钢的发展及研究方向大口径、高压输送及采用高钢级管材是国际管道工程发展的一个重要趋势，国际上X80高钢级管材的生产技术已经成熟，并得到了较大的发展和成功应用。
近年来，国内石油与冶金行业联合攻关，相继成功开发了符合质量技术要求的x80热轧板卷、宽厚钢板及X80螺旋缝埋弧焊管和直缝埋弧焊管，实施X80管线钢应用工程的条件已经成熟。
为确保X80管道的安全可靠性，在借鉴国际上先进成功经验的基础上，应进一步加强X80管线钢的应用基础研究和相关技术攻关。
一、油气管道及高钢级管材的发展作为一种经济、安全、不间断的长距离输送石油和天然气的工具，油气输送管道在近四十年取得了巨大发展。
目前，全世界石油、天然气管道的总长度已超过230万公里，并以每年2万-3万公里的速度增加。
在近10年内，我国已建成陕京管线、涩宁兰管线、兰成渝管线以及西气东输管线等十几条重大长输管线，预计今后10-15年内，我国共需各类油气输送干线用钢管约1000万吨。
随着管道输送压力的不断提高，油气输送钢管也相应迅速向高钢级发展。
20世纪60年代一般采用X52钢级，70年代普遍采用X60-X65钢级，近年来以X70为主。
X80也已开始大量使用。
在国外，如德国、加拿大、日本和意大利在X80乃至更高钢级管线钢的研究应用方面已经有很多实践经验。
世界著名的大石油公司积极开展X80及X80以上钢级管道钢的开发和应用研究：德国Ruhr Gas公司在1992和1993年采用Europipe生产的X80钢管分别建成了两条100多公里的输气管道。
加拿大Trans Canada管道公司（TCPL）一直积极推动高钢级管道钢的应用，X80钢管已成功应用到几条管线中，其中包括Alberta省北部永久冻土地区管线，2002年TCPL在加拿大建成了一条管径1219mm、壁厚14.3mm的X100钢级的1公里试验段，同年，新版CSZ245-1-2002首次将Grade690（X100）列入加拿大国家标准。
金属材料性能拓展
硬度最大的材料是金刚石（钻石） 金刚石的摩氏硬度达10级 金刚石是碳在高温高压条件下的结晶体，它的 化学性质稳定 钻石晶体中，碳原子按四面体成键方式互相连接，组成无限 的三维骨架，是典型的原子晶体 工业用途 地质钻头和石油钻头金刚石、拉丝模用 金刚石、磨料用金刚石、修整器用金刚石、 玻璃刀用金刚石、硬度计压头用金刚石、工 艺品用金刚石。 若涂在音响纸盆上，音箱音质会大为改 善
金属材料主要性能拓展
1、金属钛的强度
2、K60和X80管线钢的力学性能
3、金刚石的硬度
强度是指材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力
金属钛的强度居各金属之首 1、比强度高(材料的抗拉强度与密度之比)：钛合金的密度一 般在4.5g/cm3左右，钛合金中抗拉强度最高可达1400MPa ， 比强度达300000000pam3/般情况铝合金最高工作温度在200度以下 而钛合金可达500度） 3、Ti（C,N）基金属陶瓷在航空航天结构材料 方面具有很大的应用潜力
K60和X80管线钢的力学性能
X80我国“西气东输”二期工程所用钢 K60俄罗斯汽油管线建设用钢
塑性是指金属材料产生塑性变形而不被破坏的 能力
1、钢中碳含量越低，K60和X80在熔点~1300度这一区 间的塑性越好，但实际上塑性很差 主要是在这一区间低熔点杂质呈液态，多分布在晶界上 （晶粒与晶粒之间的接触界面），变形时引起沿晶断裂 （在外力的作用下，网状脆性相将直接承受载荷，形成裂 纹并使裂纹沿晶界扩展，造成试样断裂 ），所以管线钢 热加工温度一般不超过1300度 2、据研究表明随温度下降，2种管线钢的抗拉 强度不断升高
优点：高强度，低密度，具有良好的耐 腐蚀能力，与金属件的摩擦因数极低 缺点:Ti（C,N）基金属陶瓷在900~1150度高温 条件下发生氧化，随氧化温度的升高，氧化程 度也会显著增加 实验证明在900度条件下氧化100h氧化膜厚小于 10um,而在1150度氧化相同时间氧化膜厚达80um 氧化的后果不仅改变了材料的表面外膜，更主要的是 影响了材料的内部组织和结构，从而降低材料的使用 性能和工作可靠性
热处理对X80管线钢组织性能的影响
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摘 要 ： 通过对 Ｘ ０管线钢淬火与高温回火的热处理试验研 究， ８ 分析 了淬火温度及回火温度
对 Ｘ ０管线钢 组 织与性 能的影 响 。试 验结 果表 明 ， ８ ８ Ｘ ０管 线钢 在 ９０℃ 时 已经 能 够 完全奥 氏 ３
加热温度和冷却速度对X80级弯管用钢组织与性能的影响
式 （ 伸或 压 缩 ） 变 形 速度 和 变 形程 度 均 有所 不 拉 、 同。笔者采用 热模拟试验 机 ， 研究加 热温度 和冷却 速度 对两种 Ｘ ０级 钢不 变形 区域 组织 和 性 能 的影 ８
响， Ｘ ０ 为 ８ 钢级热煨弯管的开发提供试验参数 。
１ 试 验材 料及 方 法
摘 要 ：采 用 Ｇｅ ｂ ３ ０ ｌ ｌ ５０型热模 拟试验 机 ， 究 了加 热 温度和 冷却 速度 对 两种 弯管 用钢 组 ｅ ｅ一 研
织和性能的影响， 结果表明 ： 加热温度和冷却速度对钢的强度有较大影 响， 随加热温度 的升高
和冷 却速 度 的增加 ， 的强度 增加 ， 钢 而加 热 温度 和冷却 速度 对 冲击韧 性影 响 不大 。 当温度 高于
对钢的低温冲击功影响不 大， １钢 的冲击功略 但 高于 ２钢 ， 明强度增 加韧性略有 降低 。然而 ， 说
两种 钢 的低温 冲击 功均 高 于 ２０Ｊ能 够满 足 Ｘ ０ ５ ， ８ 级钢 的技 术要 求 。
（ ） １ 钢 ａ
（ ） ２ 钢 ｂ
图 １ 加 热 温 度 、 却 速 度 对 材 料 强度 的影 响 冷
× ０ ｍ矩形试样， １０ ｍ 试样沿钢板横向取样。
为模拟热煨 弯管 的工艺过 程 ， 试样加热 速度设 定为 ４ ℃／ ， 热到试 验温 度 。试验 温度 范 围为 ５ ｓ加
x80钢热学参数
x80钢热学参数x80钢是一种常用的钢材，在工业生产中具有广泛的应用。
它的热学参数是指在高温下，x80钢的热性能表现。
本文将从热膨胀系数、热导率和热容量三个方面介绍x80钢的热学参数，并探讨其在实际应用中的意义。
热膨胀系数是衡量物质热胀冷缩能力的重要参数。
对于x80钢而言，其热膨胀系数较低，意味着在高温环境下，x80钢的热胀冷缩程度相对较小。
这一特性使得x80钢在高温下的应用更加稳定可靠。
例如，在石油化工设备中，由于工作温度较高，如果使用热膨胀系数较大的钢材，会导致设备因热胀冷缩而发生变形或破裂。
而选择热膨胀系数较低的x80钢作为材料，可以有效地避免这种问题的发生，提高设备的使用寿命和安全性。
热导率是衡量物质导热能力的指标。
x80钢具有较高的热导率，这意味着它能够迅速传导热量。
在一些需要快速散热的应用中，选择热导率高的x80钢作为材料可以提高散热效率，防止设备过热。
例如，在电子设备中，为了保证设备的正常工作，需要安装散热器来散发产生的热量。
如果选择热导率较低的钢材，会导致散热效果不佳，设备温度过高，甚至发生故障。
而使用热导率高的x80钢制作散热器，可以有效地提高散热效率，保护设备的正常运行。
热容量是物质吸热能力的指标。
对于x80钢而言，它的热容量较大，意味着在加热或冷却过程中，x80钢可以吸收或释放较多的热量。
这一特性使得x80钢在一些需要调节温度的应用中具有优势。
例如，在锅炉中，为了保持恒定的水温，需要控制燃烧过程中产生的热量。
选择热容量较大的x80钢作为锅炉材料，可以提高锅炉的热效率，节约能源。
x80钢的热学参数对其在实际应用中起着重要的作用。
热膨胀系数低使得x80钢在高温环境下更加稳定可靠，热导率高提高了散热效率，热容量大适用于调节温度的应用。
因此，在选择材料时，考虑到x80钢的热学参数是非常重要的，可以根据具体的应用需求选择合适的材料，以提高设备的性能和可靠性。
希望本文对读者了解x80钢的热学参数有所帮助。
x80管线钢的工艺流程
x80管线钢的工艺流程英文回答：The process for manufacturing X80 pipeline steel involves several steps to ensure its high-quality and durability. Here, I will outline the general process flow for producing X80 pipeline steel.1. Raw Material Preparation: The first step is to gather the necessary raw materials, which typically include iron ore, coal, limestone, and other alloying elements. These materials are carefully selected and processed to meet the specific requirements for X80 pipeline steel production.2. Ironmaking: The raw materials are then processed ina blast furnace to produce molten iron. The blast furnace operates at high temperatures, allowing for the reduction of iron ore into iron. This molten iron is then further processed to remove impurities and adjust the carboncontent.3. Steelmaking: The molten iron is transferred to a basic oxygen furnace (BOF) or an electric arc furnace (EAF) for steelmaking. In the BOF, the molten iron is combined with scrap steel and other alloying elements to achieve the desired chemical composition. In the EAF, electricity is used to melt the scrap steel and other raw materials. The steel is then refined and alloyed to meet the specific requirements for X80 pipeline steel.4. Continuous Casting: Once the steel has been refined and alloyed, it is transferred to a continuous casting machine. This machine solidifies the molten steel into a continuous strand, which is then cut into desired lengths to form billets or slabs.5. Rolling: The billets or slabs are heated and passed through a series of rolling mills to reduce their thickness and shape them into the desired form. This process can include hot rolling and cold rolling, depending on the specific requirements for X80 pipeline steel.6. Heat Treatment: After the rolling process, the steel is subjected to heat treatment to improve its mechanical properties. This can involve processes such as annealing, quenching, and tempering, which help to enhance the strength, toughness, and ductility of the X80 pipeline steel.7. Testing and Inspection: Throughout the manufacturing process, the X80 pipeline steel is subjected to various tests and inspections to ensure its quality and compliance with industry standards. These tests can include mechanical testing, chemical analysis, non-destructive testing, and dimensional inspection.8. Coating and Finishing: Once the X80 pipeline steel has passed all the necessary tests and inspections, it is coated and finished to protect it from corrosion and enhance its longevity. This can involve processes such as galvanizing, epoxy coating, or polyethylene wrapping.中文回答：制造X80管线钢的工艺流程包括多个步骤，以确保其高质量和耐久性。
X80钢的热处理组织和性能研究
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集 、长 大 ，使 该钢 表现 出较 差 的低 温韧性 关键词 ：Ｘ８ ０钢 ；微观 组 织 ；热处 理 ；回 火温度 ；力学性 能 中图 分类 号 ：Ｔ ４ ． Ｇ１ ２１ 文献标 志 码 ：Ａ 文 章编 号 ：１ ０ — ９ ８２ １）６ ０ １— ６ ０ １ ３ ３ （０ １ — ０ ４ ０ ０
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x80钢热学参数
x80钢热学参数x80钢是一种常用的高强度钢材，具有良好的热学性能，本文将对其热学参数进行详细介绍。
我们来看一下x80钢的热导率。
热导率是指单位时间内，单位面积上温度梯度的单位降低所需要的热量传递量。
x80钢的热导率较高，这意味着它具有良好的热传导性能，能够快速将热量传递到周围环境中。
接下来，我们来了解一下x80钢的比热容。
比热容是指单位质量的物质在温度变化时吸收或释放的热量。
x80钢的比热容较大，这意味着它在受热或冷却时能够吸收或释放更多的热量，从而使温度变化更为平缓。
除此之外，x80钢的线膨胀系数也是一个重要的热学参数。
线膨胀系数是指单位长度的物质在温度变化时长度的增加或减少量。
x80钢的线膨胀系数较小，这意味着在温度变化时，其长度的变化相对较小，具有较好的尺寸稳定性。
我们还需要了解x80钢的热膨胀系数。
热膨胀系数是指单位体积的物质在温度变化时体积的增加或减少量。
x80钢的热膨胀系数较小，这意味着在温度变化时，其体积的变化相对较小，具有较好的体积稳定性。
我们来看一下x80钢的熔点和沸点。
熔点是指物质从固态转变为液态的温度，而沸点是指物质从液态转变为气态的温度。
x80钢的熔点较高，沸点也相对较高，这意味着在高温环境下，x80钢仍能保持较好的物理性能。
x80钢具有较高的热导率、较大的比热容、较小的线膨胀系数和热膨胀系数，以及较高的熔点和沸点。
这些热学参数使得x80钢在高温环境下具有良好的性能表现，能够承受较高的温度变化和热量传递。
因此，x80钢在石油、天然气等高温工况下的应用非常广泛，是一种优质的材料选择。
希望通过本文的介绍，读者对x80钢的热学参数有了更深入的了解，从而能够更好地应用于实际生产和工程中。
同时，读者也应该根据具体的需求和使用环境，选择合适的材料，并合理利用热学参数，以保证设备的正常运行和性能的稳定。
X80高钢级管线钢组织与力学性能
X80高钢级管线钢组织与力学性能张小立【摘要】在所选用的4种X80高钢级管线钢中,经过夏比冲击试验、拉伸试验和屈强比计算,发现其力学性能与其组织有很好的对应性. 研究结果表明,针状铁素体和细小弥散的贝氏体相结合的组织是X80钢的理想组织形貌,该组织可以使得材料的强度达到最高,而屈强比接近于0.85,从而达到强韧性的很好匹配. 该组织的强韧性原理类似于短纤维和颗粒增强复合材料.【期刊名称】《中原工学院学报》【年(卷),期】2010(021)005【总页数】5页(P9-13)【关键词】X80高钢级管线钢;力学性能;显微组织【作者】张小立【作者单位】中原工学院,郑州,450007【正文语种】中文【中图分类】TG142.1随着输气管道输送压力的不断提高，输送钢管也相应地迅速向高性能发展.高性能钢管保证了高压输送的安全性，使管道建设的成本大大降低.管道建成后，管道运营的经济效益更加良好.加拿大的统计分析表明，每提高一个钢级可减少建设成本7%［1］.提高输送压力意味着高效率，是天然气输运技术发展的趋势，但这必须以管道型材的高韧性、高强度作为安全性保障.这就为材料设计提出了更高的要求.目前，钢铁作为传统材料，面临着其他材料的竞争，铝、钛及其合金和塑料逐渐蚕食原本属于钢铁的领地.如果钢铁不想退出竞争，就必须保持成本和价格优势，不断地通过改善钢材内部组织结构，来提高性能、迎接挑战.在西气东输中，我国首次应用了X70级钢管，这是我国管线钢的一大进步，达到了国际水平，但是在管型的选择、材料的组织性能、材料热加工及断裂控制等几个方面遇到了一系列的难题，这些问题的解决对高压油气管线的经济性和安全可靠性至关重要，也是管线顺利建设的前提.目前，国际上X80－X120管线钢，都采用控轧控冷工艺获得优良性能.控轧钢的一个近代发展是控制冷却.轧后引入加速冷却，使γ→α相变温度降低，过冷度增大，从而增大了α的形核率；同时由于冷却速度的增加，阻止或延迟了碳、氮化物在冷却中过早析出，因而易于生成更加弥散的析出物.进一步提高冷却速度，则可形成贝氏体或针状铁素体，进一步改善钢的强韧性.有文献对X70钢的组织与性能已作过较多的研究［1］.本文拟对几个品牌的X80钢的组织与力学性能的对应性进行分析，并对X80高钢级管线钢理想的组织进行描述.试验研究材料包括2个钢级：X70和X80，拥有不同组织且分别购自国内外4个生产厂家，均为管线实际使用管材，或为管线研究开发的管线钢，化学成分见表1和表2.钢管规格：X70为φ1 016mm×21mm，X80为φ1 016mm×17.5mm，均为TMCP技术生产产品.光学金相在适当的放大倍数下，有利于掌握组织特征的全貌，另外，由于高强度管线钢往往组织细小，光镜下不易分辨其细微特征，因而高钢级管线钢的组织与断口分析结合扫描电镜SEM和光学金相.金相样品直接从试验钢板上切取，金相组织观察在MEF4M金相显微镜及图像分析系统上进行，观察面为平行轧向的样品正面，经粗磨、细磨、抛光和3%硝酸酒精腐蚀而成.从试验钢板端部垂直于轧制方向切取冲击样坯，经机床加工成7.5mm×10mm×55mm的夏氏V型缺口冲击试样.在10℃、0℃、－20℃、－40℃、－60℃、－80℃6种温度条件下，分别按照GB2975—82、GB／T229294标准规定，在JB2300B机械式半自动冲击试验机上进行冲击试验.拉伸试样均采用φ12.5mm 的试样，并按ASTM A370—2002标准规定，在MTS810—15自动拉伸试验机上进行.如图1所示，试验钢的冲击韧性随温度的降低而减小，且在10℃～－40℃区间下降趋势较小，在－40℃～－80℃区间下降趋势较大.如图2所示，高钢级管线钢的金相组织是由B（以B粒为主）＋PF＋P组成，其中B（贝氏体）、PF（多边铁素体）、P（珠光体）均为典型的AF组织.为了准确掌握各高钢级管线钢的相组织形态，进一步对其进行了SEM扫描电镜观察，其组织如图3所示.从图3可以看出，X80和X70管线钢的区别在于贝氏体相的多少，在X70管线钢中，很明显贝氏体相要少于X80管线钢，且前者的分布均匀性较后者差；另外，对于1＃和2＃X80管线钢，铁素体形状都显示被拉长，成细条状，呈典型的针状铁素体形貌，而3＃X80和4＃X80的铁素体晶粒呈等轴多边形；在铁素体晶内和晶粒界面处，以上高钢级管线钢都存在由M—A岛构成的贝氏体粒，所不同的是2＃X80和4＃X80的贝氏体粒细小弥散，而1＃X80和3＃X80的贝氏体粒较为粗大，成片状.同以上各X80管线钢相比，3＃X80的贝氏体组织所占比例很高.因而由以上可见，2＃X80应该拥有极佳的力学性能，而3＃X80应该拥有较高的强度和硬度.目前，对于不同种类的高强度钢，分别建立了“形变诱导铁素体相变（DIFT）”、“驰豫析出控制相变（RPC）”和“针状铁素体”3种理论体系.针状铁素体管线钢的形成过程为：低碳微合金管线钢在奥氏体再结晶温度区间粗轧后，在奥氏体未再结晶温度Tnr～Ar3的温度区间进行轧制，或进入Ar3以下的γ＋α两相区进行轧制，终轧后冷却速度控制在10～30℃／s，终轧温度在400～600℃，最终获得超细化的针状铁素体结构.由于各厂家在生产高钢级管线钢的过程中，选择的轧制工艺、冷却速率及最终的热处理工艺不同，致使管线钢形成的针状铁素体晶粒度不同、含量不同［2］.针状铁素体是低碳钢（C＜0.15%）典型的贝氏体组织，由带有高位错密度的板条铁素体晶粒组成，若干铁素体板条平行排列构成板条束，一个奥氏体晶粒可形成很多板条束，板条界为小角度晶界，板条束界面则为大角度晶界.针状铁素体所以具有较高的韧性，是因为裂纹在扩展过程中不断受到彼此咬合、互相交错分布的针状铁素体的阻碍.而弥散分布的贝氏体粒，可以起到细晶强化和韧化的作用［2］.这是因为韧性代表了材料抵抗变形和断裂的能力.由于晶粒细小，外力可以由更多细小的晶粒所承受，晶粒内部和晶界附近的应变度相差小，因而材料受力均匀，应力集中较小，裂纹不易形成.即使产生了裂纹，由于晶粒细小，晶界较多，而且相邻晶粒具有不同的位向，于是当塑性变形或微裂纹由一个晶粒穿越晶界进入另一晶粒时，塑性变形或微裂纹将在晶界处受阻.同时，一旦塑性变形或微裂纹穿过晶界后，滑移方向或裂纹扩展方向发生改变，必然消耗更多的能量.以上因素均促使裂纹形成和扩展的能量提高，即表现为韧性的提高.实际上，由位于晶界的细小弥散贝氏体粒和针状铁素体形成的高钢级管线钢组织，就相当于短纤维增强和颗粒增强的复合材料.短纤维具有使裂纹偏转反射的作用，而位于晶界的硬相—贝氏体粒可以使变形中的位错钉扎，从而使强度进一步提高.关于贝氏体粒是硬相的说法，可见图4所示高钢级管线钢中铁素体相和贝氏体相能谱分析结果.表3所示为高钢级管线钢中各相的元素能谱分析结果.从表3可以看到，在贝氏体中，C、Mn含量都较铁素体中高.Mn具有降低钢液中的氧含量，消除硫的有害影响，从而提高钢的强度和硬度的作用.C是决定钢材性能的最主要元素，C含量高意味着其强度、硬度增高［3］.因而贝氏体中的高C、Mn含量使得贝氏体相拥有较高的强度和硬度，增加组织中的贝氏体含量将使得钢材整体强度和硬度提高.不同高钢级X80管线钢的抗拉强度和屈强比的对比分别见表4和表5.从表4可知，抗拉强度从高到低的顺序为2＃＞1＃＞4＃，这和显微组织的预测结果是一致的；另外，X70管线钢的抗拉强度最低，这和其与上述X80相比较有粗大的晶粒尺寸和较少的贝氏体含量是一致的.而屈强比从高到低的顺序为4＃＞1＃＞2＃（表5）.管线钢管的屈强比（屈服强度与抗拉强度之比）是钢管抵抗破裂的重要参数，它表示了材料从屈服到最后断裂过程中的变形能力［4］.以往世界上各石油公司的天然气管线钢管的技术条件对屈强比的限定值多数在0.85以下，根据此规范只有2＃X80管线钢达到要求.但在管线钢管的强度水平有了很大提高之后，较低的屈强比要求与高强度钢管的发展产生了矛盾.现有的技术规范中，API 5L规定，冷扩径钢管屈强比不允许超过0.93；ISO3183－3规定，钢级低于X52的钢管屈强比不允许超过0.90，钢级超过X52的钢管屈强比不允许超过0.92.EPRG研究表明，在钢管承受内压变形时，环向变形存在一个极限值，该值取决于钢管的屈强比［5］.当屈强比升高时，环向变形极限值下降.环向变形极限值对应于钢管拉伸试验室的均匀伸长率.近年来的技术规范一般按照强度级别规定屈强比的限定值.对X65以上的钢管屈强比的限定值，一般都提高到0.90～0.92.最新的ISO和DNV规范都是如此.根据国外X70管线钢管的实物质量水平，我国西气东输管线的屈强比最大值定为0.90，其中5%的屈强比允许到0.92［6］.若根据此标准，也只有1＃和2＃X80钢符合要求.另外，根据2005年3月1日实施的Q／CNPC107－2005和Q／CNPC105－2005企业标准，对X80螺旋缝埋弧焊钢管用热轧板卷技术条件和热轧钢板技术条件，其屈强比要求为≤0.92，根据此标准，1＃和2＃X80钢全部符合要求，而4＃屈强比接近上限，并且只有部分符合要求.文献［7］也认为当X80管线钢中针状铁素体的比例增多时，材料将获得高的夏比冲击韧性，本文所得结论与其是一致的.然而根据屈强比的定义来看，对于1＃X80钢，由于其组织的针状铁素体和细小弥散贝氏体的形貌，使得该材料强韧性都得到了很好的匹配，因而是高钢级管线钢质量控制和发展的趋势.在X80高钢级管线钢中，针状铁素体和细小弥散的贝氏体相结合的组织是X80钢的理想组织形貌，该组织可以使得材料的强度达到最高，而屈强比接近于0.85，从而达到强韧性的很好匹配.【相关文献】［1］霍春勇.高压天然气高强度管线钢管关键技术研究［D］.西安：西安交通大学，2005.［2］张小立.X80高级管线钢组织图谱［J］.中原工学院学报，2010，21（4）：4－10.［3］李世柳.石油化工厂用钢材性能［J］.石油化工设计，1997，14（3）：58－66.［4］霍春勇，马秋荣，袁鹏斌，等.西气东输管线钢技术条件关键技术指标研究［C］／／.西气东输管道与钢管应用基础及技术研究论文集.北京：石油工业出版社，2004：11.［5］ Sloterdijk W，Nederlandse Casunie N V.Effect of Tensile Properties on the Safety of Pipelines［C］／／.EPRG Anniversary Meeting.Brussels：EPRG，1997：10.［6］王茂棠.西气东输管线用钢、钢管“技术条件”编制中的几个问题及回顾［J］.焊管，2003，26（2）：1－6.［7］ Hiroyuki Motohashi，Naoto Hagiwara，Tomoki Masuda.Tensile Properties and Microstructure of Weld Metal of X80Steel［J］.Materials Science Forum，2003，426－432：4013－4018.。
X80级弯管热处理工艺和组织性能相关性研究
究 ．统 计 分 析结 果 表 明 ， 制 能 使 Ｘ８ 控 ０级 弯 管 强 度 提 高 的 马 氏体 或 粒 状 贝 氏体 组 织 的生 成 是 获 得 高 性 能 Ｘ ０级 强 韧 性 ８
合 理 匹 配 的弯 管 的关 键 ．
关 键 词 ： Ｘ Ｏ级 弯管 ； 加 工 ； 韧 性 ； 氏体 ； 气东 输 工 程 ８ 热 强 马 西
二线 工 程做好 选材 和工 艺研究 的 前期准 备．
１ 实验 材 料 和 方 法
选取 Ｇ７和 Ｘ Ｒ８２种 管 线钢 进 行 模拟 实 验 ， Ｄｉ 其
道 ．本 文将 对 ２种 Ｘ ０管 线钢母 管分 别进 行二 次加 热 ８ 热 处理 实 验 ， 其 强 度 、 对 韧性 和 组 织 变 化 进 行 研 究 总 结 ， Ｘ８ 对 Ｏ级弯 管制备 热模 拟 过 程 中 的组 织 和强 韧 性 变化规 律进 行探 讨 ， 而 为管 线 钢 二 次加 热 热 处 理 工 从 艺规 范的研 究奠 定 实验 基 础 ， 拟 将 建设 的西 气 东 输 为
第 ２ ２卷 第 ２期 ２１ ０ １年 ４月
中 原 工 学 院 学 报
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＺＨＯＮＧＹＵＡＮ ＵＮＩ ＶＥＲＳ ＴＹ ０Ｆ ＴＥ Ｉ ＣＨ Ｎ０Ｌ ０ＧＹ
Ｖｏ１ ２ ＮＯ． ．２ ２
Ａ ｐ ．， ０１ ｒ ２ ｌ
文 章 编 号 ： ６ １ ９ ６ ２ １ ）２ ０ ０ — ０ １ ７ —６ ０ ｛ ０ １ ０ — ０ ８ ６
Ｘ８ ０级 弯 管 热 处 理 工 艺 和 组 织 性 能 相 关 性研 究
张 小立 ，张 勇 李 刚 ，
（． １ 中原 工 学 院 ， 州 ４ ０ ０ ；２ 塔 里 木 油 田销 售 事 业 部 ， 疆 摩 尔 勒 ８ ｌ Ｏ ） 郑 ５０７ ． 新 ４ Ｏ ０
x80钢热学参数
x80钢热学参数x80钢是一种常用的低合金高强度钢材，具有优异的热学性能。
本文将围绕x80钢的热学参数展开讨论，包括热膨胀系数、导热系数和比热容等方面。
一、热膨胀系数热膨胀系数是衡量物体在温度变化下长度、面积或体积变化的比例关系。
对于x80钢来说，其热膨胀系数一般处于10^-5/℃的量级。
这意味着在每摄氏度的温度变化下，x80钢的长度、面积或体积会相应变化约0.00001倍。
热膨胀系数的大小与材料的内部结构和化学成分紧密相关，对于工程设计和材料选择具有重要意义。
二、导热系数导热系数是衡量物质传导热量能力的物理量。
对于x80钢而言，其导热系数一般在40-50 W/(m·K)的范围内。
这意味着在温度梯度相同的情况下，x80钢比一般的金属材料更能快速传导热量。
导热系数的大小与物质的结构、晶格和杂质等因素有关，对于热传导和散热性能的评估和优化具有重要意义。
三、比热容比热容是单位质量物质在单位温度变化下吸收或释放的热量。
x80钢的比热容约为500-600 J/(kg·K)，这意味着每千克的x80钢在温度变化1摄氏度时，吸收或释放的热量约为500-600焦耳。
比热容的大小与物质的热惯性和热容量紧密相关，对于热能储存和传递的研究具有重要意义。
x80钢的热学参数对于工程设计和材料应用具有重要的指导意义。
通过对热膨胀系数的了解，可以预测x80钢在温度变化下的尺寸变化，从而避免因热胀冷缩引起的工程问题。
通过对导热系数的研究，可以优化x80钢的散热性能，提高其在高温环境下的应用效果。
比热容的了解可以帮助我们更好地理解和利用x80钢的热能储存和传递特性，为能源利用和热工系统的设计提供参考。
除了热膨胀系数、导热系数和比热容外，x80钢的其他热学参数也值得关注。
例如，其热导率可以影响材料的热传导效果，热膨胀热（即单位质量物质在温度升高1K时吸收的热量）可以帮助我们评估材料的热惯性，热传导时间常数可以反映材料的热响应速度等等。
热处理对TMCP X80钢焊接接头的氢渗透行为研究
28试验与研究焊接技术第42卷第5期2013年5月文章编号：1002—025X(2013)05—0028—04热处理对T M C P X80钢焊接接头的氢渗透行为研究辣力(中海油能源发展股份有限公司油田建设工程分公司，天津300452)摘要：主要针对焊后回火热处理对T M C P的X80管线钢焊接接头的氢渗透行为影响进行了研究。
得到的主要结果如下：母材显微组织为针状铁素体、珠光体和少量的粒状贝氏体．其具有最大的氢扩散率和最低的阴极侧氢浓度与氢陷阱密度。
焊缝组织为粗大的铁素体．其具有较低的氢扩散率和最高的阴极侧氢浓度与氢陷阱密度。
经过回火热处理的接头与未经热处理的接头相比，其氢扩散率增大．阴极侧氢浓度与氢陷阱密度减小．关键词：T M C P；X80管线钢；回火热处理；电化学技术；氢渗透中图分类号：T G40文献标志码：B0前言T M C P(Ther m o M ec ha ni c al C ont r ol Pr oces s：热机械控制工艺)是在控制加热温度、轧制温度和压下量的控制轧制(C ont r ol R ol l i ng)的前提下，进行轧制后并空冷或控制冷却。
T M C P钢通过冷却速度控制组织，实现高强度及韧性．且在较小的碳当量情况下生产出等强度的钢材，因此可以使焊接时的预热温度大幅降低；碳当量的降低又可以降低焊接热影响区的硬度，不会产生因显微偏析而形成硬化相，焊后韧性好[卜4]。
硫致应力腐蚀开裂(SSC)和氢致开裂(H I C)是2种含硫介质输送管道腐蚀失效的形式，它往往造成灾难性事故，带来巨大的人员伤亡和经济损失。
研究结果表明，这些失效形式是由腐蚀反应时阴极中的析氢原子侵入到钢中而引发的。
近年来，随着世界范围内含硫天然气需求量的不断增加，一些气田中硫化氢(H：S)含量较高的天然气正在被开采；另一方面随着高强钢管道的采用．管道输送介质的压力也逐渐提高，也造成含硫气体分压的升高。
热处理工艺对X80管线钢耐腐蚀性能的影响
明 ， 于所选 用的 Ｘ ０钢 ， 对 ８ 热处理 工 艺没有 显著 改变其 腐蚀性 能 ； 该材 料在 Ｎ Ｃ 溶 液 中的腐蚀 ａ１
速率 大 于其 在 自来 水 中的腐蚀 速率 ， 且腐 蚀速 率 、 蚀 电流 密度 随 Ｎ Ｃ 溶液 浓度 增 大 而向 负方 向偏 移 。 ａ１
ｑｕ ｎ ｈ ｎ ＋ ６ ０ ｏ ｔ ｍｐ ｒｎ ９ ０℃ ｑ ｅ ｃ ｉ ｇ ＋ ６ ５℃ ｔｍｐ ｒ ｇ ９ ０ ℃ ｑ ｅ ｃ ｉ ｇ ＋ ６ ０ ℃ ｔｍｐ ｒｎ ｎ ｅ ｃ ｉｇ ５ Ｃ ｅ ｅ ｇ ３ ｉ ｕ ｎ ｈｎ ４ ｅ ｅｉ ．３ ｎ ｕ ｎ ｈｎ ３ ｅ ｅ ｉｇ ａ ｄ
x80钢本构参数
x80钢本构参数
X80钢是一种高强度管线钢，其最小屈服值（MPa）为555。
此外，X80钢的性能要求还包括抗拉强度、屈强比、焊缝和热影响区的最小平均冲击韧性以及落锤撕裂试验剪切面积百分数等。
在材料科学中，钢的性能与其化学成分密切相关。
X80管线钢的典型化学成分包括碳（C）和合金元素，其中C的含量应不超过0.2%，合金元素的含量应在3～5%的范围内。
除了化学成分，X80管线钢的性能还受到制造工艺的影响，如控轧控冷工艺，它可以通过定量、预定程序地控制热轧钢的形变参数、终轧温度以及冷却时的轧制工艺，从而获得最佳的细化晶粒和第二相均匀分布的组织状态，有效地改善钢的性能。
以上是关于X80钢本构参数的一些基本信息，具体参数可能会因生产工艺和具体应用而有所不同。
如果您需要更详细的信息，建议直接咨询相关的材料科学家或工程师。
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X80钢级大口径热压三通力学分析
X80钢级大口径热压三通力学分析陈星明【摘要】T-pipe in its working pressure of the stress distribution state was needed to be ensured by hot-embossing T-pipe theory design. So it is necessary to determine relationship between the stress of the hot-embossing T-pipe in its working pressure of the stress distribution and the inner and outer radius of the T-pipe.Based on elastic-plastic finite element theory and BISO ma-terial model, FEM numerical simulation was applied to the inner and outer radius of the T-pipe relationship between the stress of the X80 pipe steel hot-embossing equal diameter T-pipe using FEA software ANSYS. The analysis results show that the maximum stress appears in the hot-embossing T-pipe inside of the shoulders, which is the weakest;Increasing the wall thickness can effec-tively reduce the hot-embossing T-pipe junction area and abdominal stress level; To increase the shoulder transition arc can re-duce the stress of the junctionarea;Increasing the thickness of wall tee has little influence on stress concentration index.%热压三通的理论设计需要了解三通在其工作压力下的应力分布状态,因此,有必要确定热压三通在其工作压力下的应力分布与三通内、外圆弧半径大小之间的关系. 采用弹塑性有限元方法和双线性等向强化材料模型,采用有限元分析软件ANSYS对X80钢级大口径等径热压三通内、外圆弧半径与三通受力关系进行了研究. 分析结果表明:最大应力出现在热压三通肩部的内侧,该处最薄弱;增大壁厚能有效降低热压三通相贯区和腹部的应力水平;增大肩部过渡圆弧可以降低主、支管过渡区的最大应力;增大壁厚对三通内壁上的应力集中指数影响不大.【期刊名称】《管道技术与设备》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】4页(P4-6,12)【关键词】X80级管道;热压三通;有限元;力学分析【作者】陈星明【作者单位】重庆燃气集团股份有限公司,重庆 400020【正文语种】中文【中图分类】TE8天然气输送管道发展的一个重要趋势是采用大口径高压输送及选用高钢级管材。
X80 管线钢的成份及工艺设计要点
X80 管线钢的成份及工艺设计要点以及关键参数的选择依据X80是高强度管线钢的美国分类型号。
其最小屈服值（MPa）为555；这一概念属于材料力学范畴的概念，屈服值是指材料拉伸时在屈服阶段的应力值，屈服应力是指屈服阶段到劲缩阶段的临界值。
其化学性能兼下边的链接。
简介师磊-1529**0765**221近十年来中国天然气需求量大幅度增长，输送能力有了长足发展，天然气输送用管线钢级从X60 迅速提高到了X80。
2005 年中国首条X80 钢级管道应用工程在冀宁线上建成。
武钢、宝钢、鞍钢为工程提供X80 管线板卷和钢板，宝鸡、华北及巨龙钢管公司为工程完成制管。
早期的管线钢一直采用C、Mn、Si型的普通碳素钢，在冶金上侧重于性能，对化学成分没有严格的规定。
自60年代开始，随着输油、气管道输送压力和管径的增大，开始采用低合金高强钢（HSLA），主要以热轧及正火状态供货。
这类钢的化学成分：C≤0.2%，合金元素≤3～5%。
随着管线钢的进一步发展，到60年代末70年代初，美国石油组织在API 5LX和API 5LS标准中提出了微合金控轧钢X56、X60、X65三种钢。
这种钢突破了传统钢的观念，碳含量为0.1-0.14%，在钢中加入≤0.2%的Nb、V、Ti等合金元素，并通过控轧工艺使钢的力学性能得到显著改善。
到1973年和1985年，API标准又相继增加了X70和X80钢，而后又开发了X100管线钢，碳含量降到0.01-0.04%，碳当量相应地降到0.35以下，真正出现了现代意义上的多元微合金化控轧控冷钢。
我国管线钢的应用和起步较晚，过去已铺设的油、气管线大部分采用Q235和16Mn钢。
“六五”期间，我国开始按照API标准研制X60、X65管线钢，并成功地与进口钢管一起用于管线敷设。
90年代初宝钢、武钢又相继开发了高强高韧性的X70管线钢，并在涩宁兰管道工程上得到成功应用。
成分应用领域石油天然气管道一、开发背景早期管线用钢基本组织形态为铁素体和少量珠光体，其显著特征为微合金化和降低含碳量。
x80m钢材许用应力
x80m钢材许用应力1.引言1.1 概述概述部分是文章的引言，旨在引起读者的兴趣并介绍文章的主要内容。
以下是概述部分的一个例子：引言X80M钢材是一种高强度钢材，具有优异的力学性能和焊接性能，在工程领域中得到广泛应用。
本文将对X80M钢材的许用应力进行评估和分析。
首先，将介绍X80M钢材的特点，包括其力学性能、化学成分以及微观结构等方面的特点。
然后，将探讨X80M钢材的应用领域，包括石油和天然气输送管道、桥梁建设、海洋工程等方面的应用。
最后，将对X80M 钢材的许用应力进行评估，并提出相应的建议。
通过深入研究X80M钢材的许用应力，我们可以更好地了解这种材料的性能和应用范围，并为工程实践提供参考和指导。
1.2 文章结构本文将围绕着x80m钢材的许用应力展开详细阐述。
文章结构如下：第1部分：引言本部分将对x80m钢材的概述进行阐述，并说明文章的目的。
通过介绍x80m钢材的特点和应用领域，读者将对后续内容有一个整体的了解。
第2部分：正文本部分将对x80m钢材的特点和应用领域进行详细讨论。
首先，将介绍x80m钢材的特点，包括其力学性能、化学成分、热处理性能等方面。
随后，将探讨x80m钢材在哪些领域得到广泛应用，例如桥梁建设、输油管道等。
通过对其特点和应用领域的深入研究，读者将更好地了解x80m 钢材的价值和重要性。
第3部分：结论本部分将对x80m钢材的许用应力进行评估，并给出相应的建议。
首先，将对x80m钢材的许用应力进行分析和计算，以确定其在不同工程中的可靠性。
其次，将根据评估结果，对x80m钢材的许用应力进行相应的建议，以提高其应用的安全性和可持续性。
通过以上的文章结构安排，读者将能够全面了解x80m钢材的特点、应用领域以及许用应力评估和建议。
希望本文能够对相关领域的专业人士和研究者提供有益的参考和指导。
1.3 目的目的本文的目的是评估x80m钢材的许用应力，并提出对该钢材许用应力的建议。
通过对x80m钢材特点和应用领域的介绍，分析其在不同环境和条件下的受力情况，以确定安全可靠的许用应力值。
“暑”我最爱国华山文字
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一、热学参数概述
x80钢是一种高强度、高韧性的钢材，广泛应用于各种工程结构及设备制造。
在实际应用中，x80钢的热学参数对于设计和分析其在高温环境下的性能具有重要意义。
本文将重点介绍x80钢的热膨胀系数、热传导率和热容量这三个热学参数。
二、x80钢的热膨胀系数
热膨胀系数是指材料在温度变化时，其长度或体积相对于温度变化的比例。
对于x80钢而言，热膨胀系数的数值对其在温度变化环境下的尺寸稳定性具有重要影响。
一般来说，x80钢的热膨胀系数在温度变化时会有所变化，且其数值受化学成分、晶粒尺寸和温度范围等因素影响。
三、x80钢的热传导率
热传导率是指材料在温度梯度下，热量沿着材料方向的传递速率。
x80钢的热传导率对于分析其在高温环境下的热传导性能具有重要意义。
由于x80钢
的化学成分、晶粒尺寸和温度等因素会影响其热传导率，因此在实际应用中需要根据具体条件进行热传导性能的优化。
四、x80钢的热容量
热容量是指材料在温度变化时，单位质量的物质需要吸收或释放的热量。
x80钢的热容量对于分析其在高温环境下的热稳定性具有重要意义。
由于x80钢的热容量受化学成分、晶粒尺寸和温度等因素影响，因此在实际应用中需要根据具体条件进行热容量性能的优化。
五、x80钢的热力学性能与应用
x80钢的热膨胀系数、热传导率和热容量等热学参数在实际应用中都发挥着重要作用。
例如，在高温环境下，x80钢的热膨胀系数可以影响其尺寸稳定性；热传导率可以影响其热传导性能；热容量可以影响其热稳定性。
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临界区加速冷却法获取大变形管线钢组织-性能研究
0引言
天然气管道发展的一个重要趋势是采用大口径高压输送及选用高钢级管材。
采用高压输送和高钢级管材，可大幅度节约管道成本。
20世纪50~60年代最高压力为6.3MPa，70~80年代为10MPa,90年代已达14MPa。
目前输气管道的设计和运行压力已达15 MPa到20 MPa，有些管道甚至考虑采用更高的压力。
随着管道输送压力的不断提高，管线钢管也迅速向高钢级发展。
60年代一般采用X52钢级，70年代普遍采用X60~X65钢级，近年来以X70为主[1]，X80也是一种性能优良的管线钢品种，X80管线钢在1985年由德国Mannesmann钢管公司研制成功，并铺设了3.2km的试验管道，1992~1993年又用这种定名为GRS550的X80钢材在德国鲁尔区铺设了管径为1220mm，壁厚为18.3mm和19.4mm，长度为250km的鲁尔天然气输送管道，输送压力为10MPa,，这一管道至今运行情况正常[2]。
目前从世界范围来看，其应用技术虽已基本成熟，但全世界X80管线钢管的应用仅2000公里左右，我国完成X70管线钢管的大规模工程应用和冀宁联络线7.7公里的X80的试验段工程应用的时间也不长，高钢级管线钢应用技术尚未完全成熟，要想成功地进行X80管线钢管的大规模工程应用，有许多技术难题需要研究解决。
今年来我国油气管道特别是天然气管道建设进入了一个新的高峰期。
管道材质和管型选用关系到管道的经济与安全。
西气东输管道选用高钢级（X70）、大口径（1016mm）、高压（10MPa）输送，在保证管道安全的同时，显著提高了管道建设的经济效益，也提升了我国管道建设的整体水平。
中国石油科技发展部近年来组织有关单位开展了多项X80管线钢管的应用基础研究与技术开发，取得了很好的研究成果。
科技管理部对于X80管线钢管的研究开发和应用起到了重要的推动作用，但管道界还有部分工程技术人员和管理人员对于X80管线钢管德工程应用有很多疑虑，如国际上X80管线钢管的研究和应用情况究竟如何，X80是否成熟；国内X80管线钢管的质量情况究竟如何，是否过关；使用X80是否安全；配套技术问题是否解决等等[3]。
本文通过一种临界区加速冷却的方法使X80管线钢获得了双相组织，并展示了显微组织结构对力学性能的影响。
1试验材料及方法
1.1试验材料
试验用X80管线钢，其常规力学性能参数如表1、表2所示。
原始的光学金相显微组织如图1所示。
可以看出X80管线钢的金相组织是由PF （以PF为主）+B+P
组成，其中PF-多边铁素体，B-贝氏体，P-珠光体。
母材的应力应变曲线如图2所示。
表1拉伸试验数据
试样 R t0.5/MPa R m /MPa R t0.5/R m A/% UA/% 试验温度 母材
568
664
0.855
24.5
8.77
室温
表2冲击试验数据
试样 冲击韧性/A kv /J(-20℃)
剪切面积/SA/%(-20℃) 单值 均值 单值 均值 母材
257
317
287
80
100
90
图1 X80母材的OM 组织
-0.02
0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.12
0.14
0.16
0100200300400500
600700 X80
应力／M P a
应变／%
图2 母材应力应变曲线
1.2工艺参数及所做试验内容
加热温度/℃
保温时间/min 冷却方式 实验内容 备注 750 1.4倍的厚度 水冷
组织 780 组织 810 组织 840 组织/冲击/拉伸 870 组织/冲击/拉伸
900
组织
光学金相试样经机械抛光后以3％硝酸酒精溶液进行腐蚀，在RECHART MEF3A 光学显微镜下观察。
拉伸试验横向取样，试样尺寸Ф5×25mm （直径×标距），试验标准依据GB/T228，设备CMT 5105。
冲击试样尺寸10×10×55mm ，试验设备：JBN-500，试验标准依据GB/T229。
2试验结果
2.1力学性能特征
为测试X80双相组织的强塑特性，进行了单向拉伸试验。
2.1.1强塑性
加热温度/℃
强度/M P a
断后伸长率A /%
图3 X80在临界区加速冷却条件下的拉伸性能
L g S
Lge
n
L
g
S
Lge
图5 临界区加热温度870℃形变硬化指数n
2.1.2冲击韧性
加热温度/%
图6 冲击韧性与临界区加热温度的关系
3分析与讨论
试验钢X80经临界区加速冷却后，其组织形态发生了较大变化，X80在临界区不同加速冷却温度下的SEM照片如图7所示。
（a）750℃（b）780℃
（c）810℃（d）840℃
图7 X80在临界区不同温度加速冷却后的SEM照片
可以看出，经过临界区不同温度加速冷却后试验钢得到的组织均为贝氏体＋铁素体。
但随着温度的变化，两者的体积分数、形态和分布都呈现出不同的变化规律。
随着初始加速冷却温度的升高，贝氏体体积分数增加，铁素体的体积分数减少。
呈现条状形态的贝氏体板条逐渐变得细小。
而铁素体在温度较低时表现为块状+条状形态(图9a)，而在温度较高时主要表现为片状或细小块状形态(图9d)。
双相X80管线钢的强韧性与贝氏体和铁素体两相组织的形态、分布及其精密组织结构有着密切的关系[4]。
在X80高钢级管线钢和钢管中，针状铁素体和细小弥散的贝氏体相结合的组织是X80钢的理想组织形貌。
该组织可以使得材料的综合力学性能达到最优。
4参考文献
[1]李鹤林. X80管线钢研究与应用.[A].庄传晶.国内X80管线钢的发展及今后的研究方向[C].西安:陕西科学技术出版社,2010.48-53
[2]薛小怀. X80管线钢的研究进展[J].上海金属,2004,26（2）:45-49
[3]李鹤林. X80管线钢研究与应用.[A].冯耀荣. X80管线钢管工程应用的几个问题[C].西安:陕西科学技术出版社,2010.13-18
[4]张骁勇.临界区加速冷却对X100管线钢组织性能的影响[J].机械工程学报,2011,47（22）:36-42。