第1章 绪论 1
1.1 管道工程与管线钢 1
1.2 管线钢的发展动态和趋势 2
1.2.1 管道的大管径、高压输送与高强度管线钢 2
1.2.2 管道的低温环境与高韧性管线钢 5
1.2.3 管道的深海环境与海底管道的厚壁化 7
1.2.4 管道的腐蚀环境与耐腐蚀管线钢 8
1.2.5 管道在恶劣环境下的焊接与易焊管线钢 9
1.3 大变形管线钢的发展动态和趋势 11
1.3.1 大变形管线钢产生的工程背景 12
1.3.2 大变形管线钢的性能特征 13
1.3.3 大变形管线钢的组织特征 15
1.3.4 大变形管线钢的形成原理和方式 17
第2章 管线钢的连续冷却转变和显微组织特征 19
2.1 引言 19
2.2 热膨胀法基本原理 19
2.3 试验材料及方法 19
2.4 试验结果 20
2.4.1 临界点的确定 20
2.4.2 组织与硬度 22
2.4.3 CCT曲线的建立 26
2.5 管线钢的显微特征 31
2.5.1 多边形铁素体 31
2.5.2 准多边形铁素体 34
2.5.3 针状铁素体(或称贝氏体) 35
2.5.4 M/A组元 42
2.5.5 其他组织 46
第3章 (B+M/A)大变形管线钢的组织-性能与增塑机制 49
3.1 引言 49
3.2 HOP原理与(B+M/A)复相组织的形成方式 49
3.3 试验材料及方法 51
3.4 试验结果及分析 52
3.4.1 应力-应变曲线 52
3.4.2 力学性能参数 53
3.4.3 瞬时形变强化指数 54
3.5 分析讨论 55
3.5.1 (B+M/A)双相组织的一般特征 55
3.5.2 精细组织结构及其对性能的影响 57
第4章 终冷温度对(B+M/A)管线钢组织-性能的影响 68
4.1 引言 68
4.2 试验材料及方法 68
4.3 试验结果及分析 69
4.3.1 强塑性 69
4.3.2 冲击韧性 72
4.4 分析讨论 73
4.4.1 显微组织的一般特征 73
4.4.2 精细组织结构及其对性能的影响 77
第5章 配分温度对(B+M/A)管线钢组织-性能的影响 90
5.1 引言 90
5.2 试验材料及方法 90
5.3 试验结果及分析 91
5.3.1 强塑性 91
5.3.2 冲击韧性 95
5.4 分析讨论 96
5.4.1 显微组织的一般特征 96
5.4.2 精细组织结构及其对性能的影响 99
第6章 卷取温度对(B+M/A)管线钢组织-性能的影响 110
6.1 引言 110
6.2 试验材料及方法 110
6.3 试验结果及分析 111
6.3.1 强塑性 111
6.3.2 冲击韧性 114
6.4 分析讨论 115
6.4.1 显微组织的一般特征 115
6.4.2 精细组织结构及其对性能的影响 120
第7章 (B+M/A)管线钢焊接热影响区的组织-性能与脆化机制 137
7.1 引言 137
7.2 试验材料及方法 137
7.2.1 试验材料 137
7.2.2 试验方法 138
7.3 试验结果及分析 144
7.3.1 焊接热影响区不同区域的组织性能 144
7.3.2 焊接一次热循环HAZ的组织性能 147
7.3.3 焊接二次热循环HAZ的组织性能 151
第8章 (B+M/A)管线钢的预应变脆化 156
8.1 引言 156
8.2 试验材料及方法 156
8.2.1 试验材料 156
8.2.2 HOP处理与预应变 156
8.2.3 性能测试 157
8.3 预应变对X80性能的影响 157
8.3.1 强塑性试验 157
8.3.2 冲击韧性试验 161
8.4 预应变对X80组织的影响 165
第9章 (B+M/A)管线钢的应变时效脆化 168
9.1 引言 168
9.2 试验材料及方法 168
9.2.1 试验材料 168
9.2.2 HOP处理与应变时效 168
9.2.3 性能测试 169
9.3 应变时效对X80性能的影响 169
9.3.1 强塑性试验 169
9.3.2 冲击韧性试验 174
9.4 应变时效对X80组织的影响 178
第10章 (B+M/A)双相组织的断裂行为研究 181
10.1 引言 181
10.2 试验材料及方法 181
10.3 试验结果及分析 182
10.3.1 (B+M/A)双相组织塑性变形特征 182
10.3.2 裂纹的形核 183
10.3.3 裂纹的扩展 185
10.3.4 奥氏体的应变诱发相变行为 187
10.4 断裂机理和模型 190
10.4.1 Ansys有限元分析的基本过程 190
10.4.2 Ansys有限元分析L型和P型试样的应力应变分布结果 192
10.4.3 不同L型纵横比M/A组元的应力应变分析 193
10.4.4 含M/A组元热影响区断裂模型的建立 196
第11章 (B+M/A)管线钢组织-性能的数值分析 198
11.1 引言 198
11.2 回归分析方法及原理 198
11.2.1 多元线性回归原理 198
11.2.2 Excel软件回归分析方法 199
11.2.3 表征复相组织特点的组织参量 200
11.2.4 组织参量与性能的回归、方差分析 201
11.3 分析讨论 202
第12章 (B+M/A)试制钢管的实物试验研究 207
12.1 引言 207
12.2 试验材料及方法 207
12.2.1 试验材料 207
12.2.2 获取(B+M/A)双相组织工艺 208
12.2.3 力学性能试验 208
12.2.4 组织分析 208
12.3 试验结果及分析 208
12.3.1 强塑性 208
12.3.2 冲击韧性 209
12.3.3 显微组织 213
12.4 分析讨论 214
12.4.1 贝氏体基体 215
12.4.2 M/A组元 215
12.4.3 碳、氮化合物 217
参考文献 218