控冷工艺下组织及M/A岛对管线钢韧性的影响

牛延龙¹，刘清友¹，贾书君¹，童帅¹，汪兵¹，任毅²

1. 钢铁研究总院工程用钢研究所2. 海洋装备用金属材料及其应用国家重点实验室

摘 要：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+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2.88μm。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。

关键词：M/A岛;夏比冲击;大角度晶界;低温韧性;有效晶粒尺寸;