.1422. 北京科技大学学报 第31卷 200nm 00 nm 图1XIO0管线钢的显微组织，(a)显微组织(SEM):(b)M/A形貌(SEM):(c)粒状贝氏体(TEM):(d)板条贝氏体(TEM) Fig-1 Microstructures of X100 pipeline steel:(a)SEM image:(b)distribution of M/A islands (SEM):(c)granular bainite (TEM):(d)lath bainite (TEM) 征出显微组织与低温韧性之间的关系 在不同性能的钢板上取横向试样，编号分别为 A、B和C,其一60℃下的夏比冲击功分别为123J、 207J和294J(其中，C试样取自性能合格的钢板)· 采用EBSD技术对其显微组织进行观察与分析，以 晶粒取向差大于15°晶界分析其有效晶粒尺寸[8]， 如图3所示.并对平行于板面与垂直于板面方向进 行有效晶粒尺寸的测量，分析结果见表2. 由不同试样的有效晶粒尺寸统计可以得到以下 地年石 结果 图2典型的M/A岛形貌。(a)明场像；(b)暗场像 (1)A、B和C三个试样的平均有效晶粒尺寸依 Fig.2 Representative morphology of M/A islands:(a)bright field 次减小，尤其是平行于板面方向上的差别更为明显， image:(b)dark field image A、C两试样相比，平行于板面方向上的平均晶粒尺 感，而实验用钢中的岛状组织尺寸细小（≤1m)、形 寸差值将近1m,结合低温冲击功结果，实验用钢 状规则且分布弥散，因此可以在提高强度的同时不 的低温韧性与有效晶粒尺寸之间有良好的对应关 会对韧性造成恶劣的影响， 系，随着有效晶粒尺寸的降低，低温的冲击功显著 2.2X100管线钢的有效晶粒尺寸与低温韧性 提高 高级别管线钢对强度与韧性的良好匹配有着很 有文献指出，当裂纹扩展到晶界取向差≥15°的 高的要求，因此其显微组织中贝氏体的细化程度及 晶界时，需要克服和消耗的能量最大，从而起到了止 其类型的控制极其重要.然而贝氏体是钢中发现的 裂作用.所谓的裂纹扩展单元(unit crack path)与 最复杂的组织，定量描述较为困难，利用EBSD技 相邻大角度晶界之间的距离大致相等).裂纹在扩 术分析得到的有效晶粒尺寸比传统意义的晶粒尺寸 展过程中通过这种有效晶粒的晶界时所需要的裂纹 与钢的止裂韧性相关性更好[]，可以更为精确地表 扩展抗力与有效晶粒尺寸有如下关系101：图1 X100管线钢的显微组织．（a） 显微组织（SEM）；（b） M／A 形貌（SEM）；（c） 粒状贝氏体（TEM）；（d） 板条贝氏体（TEM） Fig．1 Microstructures of X100pipeline steel：（a） SEM image；（b） distribution of M／A islands （SEM）；（c） granular bainite （TEM）；（d） lath bainite （TEM） 图2 典型的 M／A 岛形貌．（a） 明场像；（b） 暗场像 Fig．2 Representative morphology of M／A islands：（a） bright-field image；（b） dark-field image 感‚而实验用钢中的岛状组织尺寸细小（≤1μm）、形 状规则且分布弥散‚因此可以在提高强度的同时不 会对韧性造成恶劣的影响． 2∙2 X100管线钢的有效晶粒尺寸与低温韧性 高级别管线钢对强度与韧性的良好匹配有着很 高的要求‚因此其显微组织中贝氏体的细化程度及 其类型的控制极其重要．然而贝氏体是钢中发现的 最复杂的组织‚定量描述较为困难．利用 EBSD 技 术分析得到的有效晶粒尺寸比传统意义的晶粒尺寸 与钢的止裂韧性相关性更好［7］‚可以更为精确地表 征出显微组织与低温韧性之间的关系． 在不同性能的钢板上取横向试样‚编号分别为 A、B 和 C‚其－60℃下的夏比冲击功分别为123J、 207J 和294J（其中‚C 试样取自性能合格的钢板）． 采用 EBSD 技术对其显微组织进行观察与分析‚以 晶粒取向差大于15°晶界分析其有效晶粒尺寸［8］‚ 如图3所示．并对平行于板面与垂直于板面方向进 行有效晶粒尺寸的测量‚分析结果见表2． 由不同试样的有效晶粒尺寸统计可以得到以下 结果． （1） A、B 和 C 三个试样的平均有效晶粒尺寸依 次减小‚尤其是平行于板面方向上的差别更为明显． A、C 两试样相比‚平行于板面方向上的平均晶粒尺 寸差值将近1μm．结合低温冲击功结果‚实验用钢 的低温韧性与有效晶粒尺寸之间有良好的对应关 系．随着有效晶粒尺寸的降低‚低温的冲击功显著 提高． 有文献指出‚当裂纹扩展到晶界取向差≥15°的 晶界时‚需要克服和消耗的能量最大‚从而起到了止 裂作用［5］．所谓的裂纹扩展单元（unit crack path）与 相邻大角度晶界之间的距离大致相等［9］．裂纹在扩 展过程中通过这种有效晶粒的晶界时所需要的裂纹 扩展抗力与有效晶粒尺寸有如下关系［10］： ·1422· 北 京 科 技 大 学 学 报 第31卷