P91热轧无缝钢管的TMCP模拟

王晓东^1,2，郭锋¹，包喜荣³，王宝峰³

1. 内蒙古工业大学材料科学与工程学院2. 内蒙古科技大学矿业与煤炭学院3. 内蒙古科技大学材料与冶金学院

摘 要：基于无缝钢管PQF工艺并结合其动态相变规律研究结果 ,制定P91热轧无缝钢管TMCP,使用Gleeble1500-D热模拟试验机对P91钢进行TMCP穿孔、连轧及定径热变形模拟,使用SEM和TEM观察变形各阶段的精细组织结构,分析P91钢管在TMCP条件下的微观组织遗传规律,研究了形变奥氏体的细化、强化及其马氏体相变行为。结果表明:对于P91钢管,采用TMCP,穿孔及连轧真应变达1.8的高温大变形易实现再结晶、细化形变奥氏体晶粒,990℃低温定径变形累积强化形变奥氏体、诱导马氏体相变,结合1℃/s的控制冷却得到了细化至0.1～0.5μm的马氏体板条。还发现,板条内的亚结构为2～20 nm的微细孪晶及高密度位错,析出了20 nm×100 nm的（Cr,Fe,Mo）₂₃C₆纳米级碳化物。这种组织特征遗传了P91钢管TMCP细晶强化、析出强化及相变强化效果,大大提高了P91钢管的力学性能,并由实际生产验证了P91钢管TMCP的可行性。

关键词：金属材料;热机械控制工艺;实验模拟;P91;形变;相变;