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D0I:10.13374/i.i8sn1001-t53.2010.08.009 第32卷第9期 北京科技大学学报 Vol 32 No 9 2010年9月 Journal of Un iversity of Science and Techno lgy Beijing Sep 2010 高级别X80父100管线钢的包辛格效应 牛涛)康永林顾宏伟)尹雨群3)谯明亮3)姜金星) 1)北京科技大学材料科学与工程学院，北京1000832)北京科技大学新金属国家重点实验室，北京100083 3)南京钢铁股份有限公司，南京210035 摘要利用单轴压缩拉伸试验研究了炉卷轧机生产X801O0管线钢不同变形情况下的包辛格效应.结果表明：随着预 压缩变形量的增大，包辛格效应绝对值增大，X100管线钢的包辛格效应在1.%的预压缩变形量下达到饱和：包辛格效应绝 对值随着板卷强度的提高而上升；在试验范围内，X80X100管线钢分别表现出了瞬时软化和永久软化.分析X80久100管线 钢的化学成分与显微组织特点，认为管线钢组织中的软、硬相（如MA岛）的强度差、硬相的体积分数以及初始组织中的位错 密度是不同包辛格现象的关键因素· 关键词管线钢；包辛格效应；显微组织：变形 分类号TG315.5 Bausch inger effect of h igh grade X80/X100 pipeline steels NIU Tao),KANG Yong-lin2.GU Hong wei,YN Yu qun,Q IAO M ing-liang,JIANG Jinxing) 1)School ofMaterials Science and Engineerng University of Science and Technology Beijing Beijing 100083 China 2)State Key Labortory for Advanced Metals and Materials University of Science and Technology Beijing Beijing 100083 Chna 3)Nanjing Iron and SteelCo,Ld,Nanjing 210035 China ABSTRACT The Bauschinger effect of X80 /X100 pipeline steels produced w ith a Steckelm ill was investigated using uniaxial com- pression"tensile experinents under different defomation conditions The results show that the absolute value of Bauschinger effect in- creases with the increment of pre-campressed defomation and reaches saturation for X100 pipeline steel when the pre-campression is 1.5%.As the strength of the pipeline steels increases the Bauschinger effect becames more obvious Under the experinental condi tions X80 and X100 pipeline steels represent transient softening and pemanent softening respectively In combination with the chem- ical camposition and the m icrostructural characteristics of X80X100 pipeline steels it is revealed that for the pipeline steels the strength difference beween soft and hand phases (M /A islands for instance).the volme fraction of hard phases and the dislocation density in originalm icrostnucture are the key factors of Bauschinger effect KEY WORDS pipeline steels Bauschinger effect m icrostructures defomation 我国天然气资源较石油资源更为丰富，天然气Gnmbach认为，在具有明显的屈服平台的钢中，预 主要采用管道输送，为了高效经济地输送天然气资 应变小于屈服伸长时的钢的包辛格效应等于预应变 源，开发高强度X80X100和X120级管线钢十分必 为屈服伸长时的钢的包辛格效应，即包辛格效应是 要山.随着西气东输及其二线工程的建设，国内企 恒定的，与预应变量无关).Tmo认为，预应变小 业在X70X80管线钢的生产技术也日臻成熟，目 于屈服应变时，包辛格效应将随预应变量的增加而 前国内外对X70人80管线钢的包辛格效应进行了 增加，但没有指出有饱和现象的出现[可.因此，本文 一定的研究2，而X100级别管线钢研究较少，且 结合单轴变形的试验结果，对试验用钢的包辛格效 包辛格效应的相关机理方面的讨论也尚存在一些争 应现象及其原因进行分析与讨论，为高级别管线钢 议，对于包辛格效应值与预压缩应变之间的关系， 包辛格效应的研究提供参考 收稿日期：2009-12-23 基金项目：国家高技术研究发展计划资助项目(No2009AA03Z518) 作者简介：牛涛(1984)男，博士研究生：康永林(195)男，教授，博士，Email kangyli@ustb edu cn第 32卷 第 9期 2010年 9月 北 京 科 技 大 学 学 报 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇ Ｖｏｌ．32Ｎｏ．9 Ｓｅｐ．2010 高级别 Ｘ80／Ｘ100管线钢的包辛格效应 牛 涛 1） 康永林 12） 顾宏伟 1） 尹雨群 3） 谯明亮 3） 姜金星 3） 1）北京科技大学材料科学与工程学院北京 100083 2）北京科技大学新金属国家重点实验室北京 100083 3） 南京钢铁股份有限公司南京 210035 摘 要 利用单轴压缩--拉伸试验研究了炉卷轧机生产 Ｘ80／Ｘ100管线钢不同变形情况下的包辛格效应．结果表明：随着预 压缩变形量的增大包辛格效应绝对值增大Ｘ100管线钢的包辛格效应在 1∙5％的预压缩变形量下达到饱和；包辛格效应绝 对值随着板卷强度的提高而上升；在试验范围内Ｘ80、Ｘ100管线钢分别表现出了瞬时软化和永久软化．分析 Ｘ80／Ｘ100管线 钢的化学成分与显微组织特点认为管线钢组织中的软、硬相 （如 Ｍ／Ａ岛 ）的强度差、硬相的体积分数以及初始组织中的位错 密度是不同包辛格现象的关键因素． 关键词 管线钢；包辛格效应；显微组织；变形 分类号 ＴＧ315∙5 ＢａｕｓｃｈｉｎｇｅｒｅｆｆｅｃｔｏｆｈｉｇｈｇｒａｄｅＸ80／Ｘ100ｐｉｐｅｌｉｎｅｓｔｅｅｌｓ ＮＩＵＴａｏ 1）ＫＡＮＧＹｏｎｇ-ｌｉｎ 12）ＧＵＨｏｎｇ-ｗｅｉ 1）ＹＩＮＹｕ-ｑｕｎ 3）ＱＩＡＯＭｉｎｇ-ｌｉａｎｇ 3）ＪＩＡＮＧＪｉｎ-ｘｉｎｇ 3） 1） ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇＢｅｉｊｉｎｇ100083Ｃｈｉｎａ 2） ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＡｄｖａｎｃｅｄＭｅｔａｌｓａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇＢｅｉｊｉｎｇ100083Ｃｈｉｎａ 3） ＮａｎｊｉｎｇＩｒｏｎａｎｄＳｔｅｅｌＣｏ．Ｌｔｄ．Ｎａｎｊｉｎｇ210035Ｃｈｉｎａ ＡＢＳＴＲＡＣＴ ＴｈｅＢａｕｓｃｈｉｎｇｅｒｅｆｆｅｃｔｏｆＸ80／Ｘ100ｐｉｐｅｌｉｎｅｓｔｅｅｌｓｐｒｏｄｕｃｅｄｗｉｔｈａＳｔｅｃｋｅｌｍｉｌｌｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｕｓｉｎｇｕｎｉａｘｉａｌｃｏｍ- ｐｒｅｓｓｉｏｎ-ｔｅｎｓｉｌｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅａｂｓｏｌｕｔｅｖａｌｕｅｏｆＢａｕｓｃｈｉｎｇｅｒｅｆｆｅｃｔｉｎ- ｃｒｅａｓｅｓｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅｍｅｎｔｏｆｐｒｅ-ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｒｅａｃｈｅｓｓａｔｕｒａｔｉｏｎｆｏｒＸ100ｐｉｐｅｌｉｎｅｓｔｅｅｌｗｈｅｎｔｈｅｐｒｅ-ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｉｓ 1∙5％．ＡｓｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｔｈｅｐｉｐｅｌｉｎｅｓｔｅｅｌｓｉｎｃｒｅａｓｅｓｔｈｅＢａｕｓｃｈｉｎｇｅｒｅｆｆｅｃｔｂｅｃｏｍｅｓｍｏｒｅｏｂｖｉｏｕｓ．Ｕｎｄｅｒｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｃｏｎｄｉ- ｔｉｏｎｓＸ80ａｎｄＸ100ｐｉｐｅｌｉｎｅｓｔｅｅｌｓｒｅｐｒｅｓｅｎｔｔｒａｎｓｉｅｎｔｓｏｆｔｅｎｉｎｇａｎｄｐｅｒｍａｎｅｎｔｓｏｆｔｅｎｉｎｇｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｉｎｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｗｉｔｈｔｈｅｃｈｅｍ- ｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＸ80／Ｘ100ｐｉｐｅｌｉｎｅｓｔｅｅｌｓｉｔｉｓｒｅｖｅａｌｅｄｔｈａｔｆｏｒｔｈｅｐｉｐｅｌｉｎｅｓｔｅｅｌｓｔｈｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｓｏｆｔａｎｄｈａｒｄｐｈａｓｅｓ（Ｍ／Ａｉｓｌａｎｄｓｆｏｒｉｎｓｔａｎｃｅ）ｔｈｅｖｏｌｕｍｅｆｒａｃｔｉｏｎｏｆｈａｒｄｐｈａｓｅｓａｎｄｔｈｅｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎ ｄｅｎｓｉｔｙｉｎｏｒｉｇｉｎａｌｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｒｅｔｈｅｋｅｙｆａｃｔｏｒｓｏｆＢａｕｓｃｈｉｎｇｅｒｅｆｆｅｃｔ． ＫＥＹＷＯＲＤＳ ｐｉｐｅｌｉｎｅｓｔｅｅｌｓ；Ｂａｕｓｃｈｉｎｇｅｒｅｆｆｅｃｔ；ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ 收稿日期：2009--12--23 基金项目：国家高技术研究发展计划资助项目 （Ｎｏ．2009ＡＡ03Ｚ518） 作者简介：牛 涛 （1984— ）男博士研究生；康永林 （1954— ）男教授博士Ｅ-ｍａｉｌ：ｋａｎｇｙｌｉｎ＠ｕｓｔｂ．ｅｄｕ．ｃｎ 我国天然气资源较石油资源更为丰富天然气 主要采用管道输送．为了高效经济地输送天然气资 源开发高强度 Ｘ80／Ｘ100和 Ｘ120级管线钢十分必 要 ［1］．随着西气东输及其二线工程的建设国内企 业在 Ｘ70／Ｘ80管线钢的生产技术也日臻成熟．目 前国内外对 Ｘ70／Ｘ80管线钢的包辛格效应进行了 一定的研究 ［2--4］而 Ｘ100级别管线钢研究较少且 包辛格效应的相关机理方面的讨论也尚存在一些争 议．对于包辛格效应值与预压缩应变之间的关系 Ｇｒｕｍｂａｃｈ认为在具有明显的屈服平台的钢中预 应变小于屈服伸长时的钢的包辛格效应等于预应变 为屈服伸长时的钢的包辛格效应即包辛格效应是 恒定的与预应变量无关 ［5］．Ｔｏｍｏ认为预应变小 于屈服应变时包辛格效应将随预应变量的增加而 增加但没有指出有饱和现象的出现 ［6］．因此本文 结合单轴变形的试验结果对试验用钢的包辛格效 应现象及其原因进行分析与讨论为高级别管线钢 包辛格效应的研究提供参考． DOI :10．13374／j．issn1001—053x．2010．09．009