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随着石油、天然气工业的发展,石油、天然气输送管道发展十分迅速。在我国,随着国民经济的快速发展和对石油、天然气能源消耗的不断扩大,尤其近年来多条跨国输油、输气管线和“西气东输”管线建设,对管线钢材的品种、规格、质量等多方面提出了很高的要求。本课题主要针对高强度管线钢X100进行基础技术研究,主要研究内容如下:(1)通过Gleeble-3800热模拟试验机测定了X100管线钢的静态(无热变形)和动态连续冷却相变曲线,并通过光学显微镜和电子显微镜对连续冷却后的组织进行了详细观察和分析,实测了不同变形和冷却制度下试样的宏观硬度和组织中各相的微观硬度。发现随着冷却速度的提高,在连续冷却转变组织中依次出现多边形铁素体(PF),针状铁素体(AF),粒状贝氏体(GB)和下贝氏体(LB),且各相的微观硬度也依该次序增加。在非再结晶区温度下的热变形使C曲线发生左移,扩大了试样的针状铁素体区,并使得相变后的组织得到细化。通过热模拟实验详细研究了X100钢级管线钢的成分、控轧控冷参数与组织之间的关系,测定了钢中组织构成与宏观硬度之间的关系,并通过宏观硬度和强度的定量经验关系,计算出要达到X100钢级管线钢的强度所需要的组织构成,指出所对应的终轧变形后的冷速必须大于20℃/s。(2)利用实验室轧机,采用不同的控制轧制和控制冷却工艺研究了工艺参数对X100试验钢力学性能和微观组织的影响。实验结果表明,采用控轧控冷工艺所生产的X100管线钢组织为针状铁素体、粒状贝氏体和下贝氏体的混合组织。终轧温度降低可使组织得到有效细化,提高强度。降低终冷温度使组织中的下贝氏体含量增加,强度得到提高,但韧性降低。综合考虑X100管线钢对强度和韧性的要求,研究得到X100管线钢的最佳轧制制度是:终轧温度在850℃,终冷温度在200℃。在此条件下可以达到X100钢级所要求的强度。