D01:10.13374/i.issnl001053x.2010.12.07 第32卷第12期 北京科技大学学报 Vol 32 N9 12 2010年12月 Journal ofUniversity of Science and Technobgy Bejjing Des 2010 淬火回火工艺对80管件钢组织性能的影响 朱海宝D胡水平D武会宾D董常福》王立军) 1)北京科技大学高效轧制国家工程研究中心，北京1000832)湖南华菱涟钢2250热轧板厂，娄底417009 摘要采用扫描电子显微镜(S五M).电子背散射衍射分析技术(BSD)和透射电子显微镜(T田M)等实验手段，研究了不同 淬火回火热处理工艺制度对80管件钢组织性能的影响.结果表明：一次930℃淬火后.随着回火温度的升高，实验钢屈服 强度先升高后降低。在630℃达到最大值588MP抗拉强度随回火温度升高持续下降，680℃时降至630MPa二次两相区淬 火，经630℃回火后，X80管件钢有最佳的综合力学性能一50℃冲击韧性显著提高，A达到210J这是由于二次淬火温度在 860℃两相区时.组织中奥氏体晶粒大幅细化经630℃回火后，细晶马氏体组织中出现位错亚结构的回复软化、板条边界钝化 和块状M-A组元分解产生的析出强化机制综合作用的结果. 关键词合金钢：淬火：回火：组织：力学性能 分类号TG1421 Effect of quenching tem pering processes on them icrostructure and properties of X80 pipe fittings steel ZHJ Haibao),HU Shuiping),WU Huibin DONG Chang WANG Li jum) 1)National Engneering Resea ch Center prAdvance Rollng Techokgy University of Science and Technokgy Beijing Beijng100083 China 2)Hunan Valn Lsteel2250 Hot StripMill Loudi417009 Chim ABSTRACT The effects of quenching emperng heat treament processes on hem icrostucue and Prperties of X80 ppe fittings seelwee sud ed by scanning electonm icroscopy (SEM)electron backscatter diffractpn(EBS).tansm ission electronm icroscopy TEM)and other experinen almethods The results show that afer he first quench ng at930C,he yield strengh first ncreases and then declinesw ith the tmperng wmperature increasing reaching hemaxin u 588MPa at630C,but the tensil strengh decreases gradually and reaches he lowest630MPa at680C.Afer the second wo-phase quench ng and he tempering at630C.X80 ppe fit tngs steelhas he op tin u comprehensive mechanical properties whil its mpact strength significantly reaches210 J at-50C.This can be attrbuted p the fnegrain ausenie micros tucture after the secondary quenching at860C,he combned effect of recovery and sofien ng of he dislocation sub-strucure he bluntngmechanis apng strip baindaries and the precipiation strengthening fom de campositon ofmassive M-A afer tempering at630C. KEY WORDS alloy seel quench ing emperng micros tructures mechan ical properties 为了提高经济效益、节约输送成本对长距离输 个管线事故中占有相当高的比例，弯管的综合质量 气管线钢的级别要求越来越高，即对管件钢性能的 是制约管线安全平稳运行的关键. 要求也越来越高.油气管道中的管件是用来改 20年来，美国、日本等发达国家已生产了与干 变管道方向、改变管径大小、实现特殊连接等作用的 线管用控轧管线钢相应的高强度、高韧性管件钢，但 管道元件.管道输气、输油中的管件产品是油气管 许多主要研究内容属于专利技术，不对外公开.我 线中对性能要求较为苛刻的重要连接构件.在已建 国管线钢应用和起步较晚，对于大口径高钢级管线 成运行的管线中，与管件有关的管线失效事故在整 钢产品而言，我国在与之相匹配的三通、弯头等管件 收稿日期：2010-05-28 基金项目：“十一五"国家科技支撑计划资助项目(N92D06BAF03A06) 作者简介：朱海宝(1983一，男.硕士研究生：胡水平(1967-，男.副教授博士，Ema1hus@nercar ust站eycm第 32卷 第 12期 2010年 12月 北 京 科 技 大 学 学 报 JournalofUniversityofScienceandTechnologyBeijing Vol.32 No.12 Dec.2010 淬火 --回火工艺对 X80管件钢组织性能的影响 朱海宝 1) 胡水平 1) 武会宾 1) 董常福 2) 王立军 1) 1)北京科技大学高效轧制国家工程研究中心, 北京 100083 2)湖南华菱涟钢 2250热轧板厂, 娄底 417009 摘 要 采用扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射分析技术 (EBSD)和透射电子显微镜(TEM)等实验手段, 研究了不同 淬火--回火热处理工艺制度对 X80管件钢组织性能的影响.结果表明:一次 930 ℃淬火后, 随着回火温度的升高, 实验钢屈服 强度先升高后降低, 在 630℃达到最大值 588MPa;抗拉强度随回火温度升高持续下降 , 680℃时降至 630 MPa.二次两相区淬 火, 经 630 ℃回火后, X80管件钢有最佳的综合力学性能, -50℃冲击韧性显著提高, Ak达到 210 J.这是由于二次淬火温度在 860℃两相区时, 组织中奥氏体晶粒大幅细化, 经 630℃回火后, 细晶马氏体组织中出现位错亚结构的回复软化、板条边界钝化 和块状 M-A组元分解产生的析出强化机制综合作用的结果. 关键词 合金钢;淬火;回火 ;组织;力学性能 分类号 TG142.1 Effectofquenching-temperingprocessesonthemicrostructureandpropertiesof X80 pipefittingssteel ZHUHai-bao1) , HUShui-ping1) , WUHui-bin1) , DONGChang-fu2) , WANGLi-jun1) 1)NationalEngineeringResearchCenterforAdvanceRollingTechnology, UniversityofScienceandTechnologyBeijing, Beijing100083, China 2)HunanValinLiansteel2250 HotStripMill, Loudi417009, China ABSTRACT Theeffectsofquenching-temperingheattreatmentprocessesonthemicrostructureandpropertiesofX80 pipefittings steelwerestudiedbyscanningelectronmicroscopy(SEM), electronbackscatterdiffraction(EBSD), transmissionelectronmicroscopy (TEM)andotherexperimentalmethods.Theresultsshowthatafterthefirstquenchingat930℃, theyieldstrengthfirstincreasesand thendeclineswiththetemperingtemperatureincreasing, reachingthemaximum588MPaat630℃, butthetensilestrengthdecreases graduallyandreachesthelowest630MPaat680℃.Afterthesecondtwo-phasequenchingandthetemperingat630℃, X80 pipefit￾tingssteelhastheoptimumcomprehensivemechanicalproperties, whileitsimpactstrengthsignificantlyreaches210Jat-50℃.This canbeattributedtothefine-grainaustenitemicrostructureafterthesecondaryquenchingat860℃, thecombinedeffectofrecoveryand softeningofthedislocationsub-structure, thebluntingmechanismalongstripboundaries, andtheprecipitationstrengtheningfromde￾compositionofmassiveM-Aaftertemperingat630℃. KEYWORDS alloysteel;quenching;tempering;microstructures;mechanicalproperties 收稿日期:2010--05--28 基金项目:“十一五”国家科技支撑计划资助项目(No.2006BAE03A06) 作者简介:朱海宝(1983— ), 男, 硕士研究生;胡水平(1967— ), 男, 副教授, 博士, E-mail:husp@nercar.ustb.edu.cn 为了提高经济效益、节约输送成本,对长距离输 气管线钢的级别要求越来越高 ,即对管件钢性能的 要求也越来越高 [ 1--3] .油气管道中的管件是用来改 变管道方向 、改变管径大小 、实现特殊连接等作用的 管道元件.管道输气、输油中的管件产品是油气管 线中对性能要求较为苛刻的重要连接构件.在已建 成运行的管线中 ,与管件有关的管线失效事故在整 个管线事故中占有相当高的比例, 弯管的综合质量 是制约管线安全平稳运行的关键 . 20年来 ,美国、日本等发达国家已生产了与干 线管用控轧管线钢相应的高强度 、高韧性管件钢 ,但 许多主要研究内容属于专利技术, 不对外公开 .我 国管线钢应用和起步较晚, 对于大口径高钢级管线 钢产品而言,我国在与之相匹配的三通 、弯头等管件 DOI :10.13374/j .issn1001 -053x.2010.12.007