PDF《高钢级管线钢 T EM 显微组织分析》

2 所示) ,位错密度增 加. 从而使得随着钢级的增加,强度不断提高, 而又能 保持一定的韧性值. 图2管线钢中的 MA 岛2.1X70 管线钢 TEM 显微组织分析 X70 钢的组织主要呈现铁素体 +马氏体小岛, 如图3所示 . 其铁素体形态主要为等轴形貌, 而条状铁 素体很少 ,如图

4 所示. 在观察中同时发现马氏体岛 较大 ,如图

5 所示.

2 .

2 X80 管线钢 TEM 显微组织形貌 研究表明 , 国内 X80 钢级管线钢属于半成熟产 品. 对几个不同厂家的 X80 管线钢的 TEM 组织研究 表明 ,组织略有不同. 这和作者以前所报道的其力学 性能的变化是一致的[ 1] . ( 1)

1 # 厂家 X80 管线钢的组织形貌主要呈现铁 素体 + M A 岛 ,如图

6 所示. 铁素体有呈等轴状的 ,也有呈条状的,如图

7 、 图8所示 . 总体观察, M A 岛较少 . ( 2)

2 # 厂家 X80 管线钢的组织形貌主要呈条状 、 针状 和等轴铁 素体的共存 形貌, 并且铁 素体较宽 , 约500 nm ,如图

9 - 图11 所示. 同时 ,发现 M A 岛少而小 ,并伴有 Fe3 C 条以及马 氏体岛,马氏体岛有大有小,如图

12 -图15 . 该X80 钢组织形貌主要呈条状铁素体+等轴铁 ・

2 ・ 第1期张小立等: 高钢级管线钢 TEM 显微组织分析 ・

3 ・ 中原工学院学报

2011 年第22 卷 素体, 在铁素体条界上存在马氏体岛 . 同时可观察到, 条状铁素体明显多于等轴铁素体, 并且晶粒比较粗大, 如图

16 、 图17 所示. 图16 条状铁素体(

20000 *) X80 钢中 MA 岛形貌如图

18 所示 . ( 3)

3 # 厂家 X80 钢的组织形貌主要是以等轴铁 素体 、 少量针状铁素体以及马氏体岛为主,很少能观察 到条状铁素体 , 其等轴铁素体晶粒细小 , 约为

1 ~

2 μ m ,如图

19 、 图20 所示. 针状铁素体的形貌如图

21 所示;

组织中马氏体岛 的形貌如图

22 所示 .

2 .

3 X100 管线钢 TEM 显微组织形貌 X100 组织形貌主要是条状铁素体和针状铁素体 , 其中条状铁素体里含有渗碳体 , 针状铁素体里含有 ・

4 ・ 第1期张小立等: 高钢级管线钢 TEM 显微组织分析 MA 岛, 并且 M A 岛含量较多 ,如图

23 、 图24 所示 . 在组织中同时可观察到板条马氏体, 如图

25 所示. 此外 ,可观察到由于变形位错密度增加 ,有位错绕 结和位错包出现 ,如图

26 、 图27 所示 .

3 讨论从各高级管线钢的透射组织可以看出 , 随着钢级 的增加, TMCP 过程的冷却速度增加 . 随冷却速度增 加,过冷度增加 ,形核驱动力增加, 从而增加了相变时 铁素体的形核率 ,细化了铁素体组织. 由X70 到X100 管线钢的透射组织表明 ,其组织 特征逐渐由多边铁素体向针状铁素体发展 , 贝氏体含 量逐渐增多. 一般认为 , 多边形铁素体不是管线钢理 想的组织形态. 断口金相分析表明 ,裂纹在通过多边 形铁素体时,经常呈直线扩展 ,在断裂面出现较大的解 理台阶. 另外 ,珠光体也是需要控制的组织相 . 研究 ・

5 ・ 中原工学院学报

2011 年第22 卷 结果表明 ,随着珠光体体积分数的增加 ,材料上平台能 下降 . 资料表明[ 2] ,对于 X80 和X100 管线钢 ,尽管二者 的Pcm 值相当 , 但X100 管线钢的抗拉强度(

759 ~

923 M Pa) 比X80 管线钢的抗拉强度(

646 ~

805 M Pa) 高许多,这表明控轧技术发挥了充分作用. 同时透射电镜组织研究表明, 奥氏体未在再结晶 区变形,造成了以位错、 形变带和胞状组织等形式组成 的应变积累奥氏体. 应变积累不仅可以增加铁素体形 核位置和形核率 , 而且可以产生形变诱导铁素体[ 3] 和 铁素体的动态再结晶 ,使晶粒细化 . 由于