感应加热弯管(钢管)“屈服强度”和“抗拉强度”偏低原因分析(7)

表6 管体金相分析结果

从试验结果可以看出, 3A 位置的组织以多边形铁素体居多, 有少量的粒状贝氏体, 而母材和其他管体部位组织以粒状贝氏体为主。 多边形铁素体具有较低的强度及良好的韧性, 粒状贝氏体组织有较好的强韧性匹配, 材料的组织与力学
性能的反映一致。
2 讨论分析
过渡区外弧侧管体(3A)屈服强度和抗拉强度低于标准要求, 其余部位的拉伸性能符合标准要求。 夏比冲击试验表明, 3A 位置的吸收能量和剪切断面率较高, 材料的韧性较好。 硬度试验结果表明, 3A 位置的硬度值较其他管体部位低,
这和拉伸性能、 夏比冲击性能相互印证。 金相分析试验表明, 3A 位置的金相组织以强度较低的多边形铁素体组织为主, 有少量的珠光体和粒状贝氏体。 由组织分析结果表明, 3A 位置的强度低于标准要求, 是由于该部位材料以多边铁素体为主的组织特性决定的。
为了弄清 3A 位置金相组织与管体其他部位有较大差别的原因, 下面从化学成分、 推制温度、 冷却方式、 推制速度及热处理方式等几个方面进行分析。
2.1 弯管母管的化学成分
母管化学成分分析结果表明, 其元素含量符合标准要求。 X70M 弯管母管采用了 “低碳 高Mn Mo 少量 Nb、 V、 Ti”的成分设计 [10] , 控轧采用轧后在线浇水快速冷却, 这种工艺使得钢管性能既具备较高的强度和韧性, 又具有良好的焊接性和耐腐蚀性, 其组织为粒状贝氏体为主的混合型组织, 有优良的力学性能。
2.2 弯管的推制温度
弯管的推制过程为, 感应加热线圈接通电流, 通过电磁感应, 钢管管体逐步加热, 加热到规定温度时, 推进母管, 边推进, 边水冷。 该弯管推制温度为 960±25 ℃, 推进速度 20 mm/min,强制单面水冷。 弯管组织经历了奥氏体化的高温