控冷工艺下组织及M/A岛对管线钢韧性的影响

为了研究微观组织、M/A岛体积分数和长宽比对管线钢低温韧性的影响,用OM、SEM、EBSD和TEM等多尺度手段对材料进行了表征.结果 表明,不同冷却速度工艺下均得到针状铁素体(AF)+准多边形铁素体(QF)+M/A岛十粒状贝氏体(GB)的组织结构.但随着冷却速度的增加,组织得到显著细化,有效晶粒尺寸由3.21降低到2.88 μm.M/A岛体积分数从11.2％降低到5.8％,M/A岛长宽比也从3.5降低到1.2.在温度不低于40℃时,随着有效晶粒尺寸减小和M/A岛尺寸、长宽比的减小,管线钢的低温韧性大幅提高.但在温度降低到-80～-60℃时,以马氏体为主的类圆形M/A岛易脆化断裂,造成材料在M/A岛体积分数最低和长宽比最低时冲击韧性出现最低值,管线钢的低温韧性与大角度晶界所占的百分比没有直接关系.针对试验用高强管线钢,在冷却速度为20℃/s、M/A岛体积分数为9.8％左右、长宽比为2.5时,材料具有韧性优异的综合性能.