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Nb、V对X80热煨弯管用钢组织与性能的影响

安涛 刘文月 李天怡 臧岩 李江文 孙美慧

安涛, 刘文月, 李天怡, 臧岩, 李江文, 孙美慧. Nb、V对X80热煨弯管用钢组织与性能的影响[J]. 钢铁钒钛, 2025, 46(1): 178-183. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2025.01.025
引用本文: 安涛, 刘文月, 李天怡, 臧岩, 李江文, 孙美慧. Nb、V对X80热煨弯管用钢组织与性能的影响[J]. 钢铁钒钛, 2025, 46(1): 178-183. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2025.01.025
AN Tao, LIU Wenyue, LI Tianyi, ZANG Yan, LI Jiangwen, SUN Meihui. Effect of Nb and V on the microstructures and properties of X80 hot pipe steel[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2025, 46(1): 178-183. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2025.01.025
Citation: AN Tao, LIU Wenyue, LI Tianyi, ZANG Yan, LI Jiangwen, SUN Meihui. Effect of Nb and V on the microstructures and properties of X80 hot pipe steel[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2025, 46(1): 178-183. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2025.01.025

Nb、V对X80热煨弯管用钢组织与性能的影响

doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2025.01.025
详细信息
    作者简介:

    安涛,1995年出生,女,山西临汾人,工程师,硕士研究生,主要从事中厚板原型钢微观组织表征研究,E-mail:AnTao202372@outlook.com

  • 中图分类号: TF76,TG142

Effect of Nb and V on the microstructures and properties of X80 hot pipe steel

  • 摘要: 设计在X80热煨弯管用钢中添加不同含量的微合金元素Nb、V,并采用OM、SEM、TEM进行试样微观组织和析出相的观察,利用拉伸试验机和冲击试验机进行力学性能的测试,应用Thermo-calc软件进行试验钢热力学计算。结果表明:减少试验钢中的Nb或V含量后,试验钢的固溶强化分量降低;纳米析出相的体积分数增加,平均直径减小,试验钢的析出强化分量提高;细晶强化分量相差不大,最终试验钢的屈服强度和抗拉强度降低,而试验钢在−20 ℃的冲击功显著提高。研究证实,添加约0.02%Nb、0.04%V元素有助于改善X80热煨弯管用钢材料的强韧性匹配。
  • 图  1  06Nb04V试验钢的热力学平衡相图(a)及局部放大图(b)

    Figure  1.  Temperature dependence of the mole fraction of equilibrium phases in the 06Nb04V steel (a) and partial enlarged view (b)

    图  2  试验钢的SEM形貌

    Figure  2.  SEM photos of the investigated steels

    (a)06Nb1V;(b)02Nb1V;(c)06Nb04V

    图  3  试验钢的EBSD表征

    Figure  3.  EBSD analysis of the investigated steels

    IPF:(a)~(c);GB:(d)02Nb1V ;(e)06Nb04V;(f)06Nb1V

    图  4  06Nb1V试验钢的形貌及析出相TEM表征

    (a)显微组织;(b)碳萃取复型;(c)~(f)析出相的HAADF相及其EDS面扫

    Figure  4.  TEM micrographs of the precipitated particles in 06Nb1V steels

    图  5  02Nb1 V试验钢的形貌及析出相TEM表征

    (a)显微组织;(b)碳萃取复型;(c)~(f)析出相的HAADF相及其EDS面扫

    Figure  5.  TEM micrographs of the precipitated particles in 02Nb1V steels

    图  6  06Nb04V试验钢的形貌及析出相TEM表征

    (a)显微组织;(b)碳萃取复型;(c)~(d)析出相的HAADF相及其EDS面扫

    Figure  6.  TEM micrographs of the precipitated particles in 06Nb04V steels

    表  1  试验钢化学成分

    Table  1.   Chemical compositions of three tested steels %

    试验钢 C Si Mn+Cr+Mo Ni+Cu Ti Nb V Al Fe
    06Nb1V 0.07 0.25 2.2 0.3 0.03 0.06 0.1 0.03 Bal.
    02Nb1V 0.07 0.25 2.2 0.3 0.03 0.02 0.1 0.03 Bal.
    06Nb04V 0.07 0.25 2.2 0.3 0.03 0.06 0.04 0.03 Bal.
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    表  2  试验钢的生产工艺参数

    Table  2.   Production process parameters of the investigated steels

    奥氏体化温度/℃ 奥氏体化时间/min 冷却方式 回火温度/℃ 回火时间/min
    950 40 水冷 600 60
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    表  3  纳米析出相的统计结果

    Table  3.   Statistical results of the precipitated particles

    试验钢 体积分数/% 析出相平均尺寸/nm
    06Nb1V 0.30 31.86
    02Nb1V 0.07 20.20
    06Nb04V 0.54 23.87
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    表  4  试验钢的力学性能

    Table  4.   Mechanical properties of the investigated steels

    试验钢 屈服强度/MPa 抗拉强度/MPa 断后延伸率/% 冲击功/J
    06Nb1V 695 779 17.96 166
    02Nb1V 643 712 20.60 206
    06Nb04V 644 718 16.86 304
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  • [1] ZHANG S. Study and exploitation of X80 pipeline bends steel on composition and process[D]. Shenyang: Northeastern University, 2013. (张帅. X80热煨弯管用钢的成分及工艺开发[D]. 沈阳:东北大学, 2013.

    ZHANG S. Study and exploitation of X80 pipeline bends steel on composition and process[D]. Shenyang: Northeastern University, 2013.
    [2] WANG L. Study of X90 pipeline bends steel on microstructure and properties[D]. Chengdu: Southwest Petroleum University, 2019. (王良. 热煨弯制X90的组织与性能研究[D]. 成都:西南石油大学, 2019.

    WANG L. Study of X90 pipeline bends steel on microstructure and properties[D]. Chengdu: Southwest Petroleum University, 2019.
    [3] SUN L Y, LIU X, XU X, et al. Review on niobium application in microalloyed steel[J]. Journal of lron and Steel Research, 2022, 29(10): 13.
    [4] KONG H J, LIU C T. A review on nano-scale precipitation in steels[J]. Technologies, 2018, 6(1): 36.
    [5] XIONG Z P, TIMOKHINA I, PERELOMA E V. Clustering, nano-scale precipitation and strengthening of steels[J]. Progress in Materials Science, 2020.
    [6] BAKER T N. Processes, microstructure and properties of vanadium microalloyed steels[J]. Materials Science and Technology, 2014.
    [7] MA G Q, CHEN Y M, WU G L, et al. The effects of microalloying on the precipitation behavior and strength mechanisms of X80 high-Strength pipeline steel under different processes[J]. Crystals, 2023, 13, 714.
    [8] HAN R Y, YANG G W, SUN X J, et al. Austenite grain growth behavior of vanadium microalloying medium manganese martensitic wear-resistant steel[J]. Acta Metallurgica Sinica, 2022,58(12):1589-1599. (韩汝洋, 杨庚蔚, 孙新军, 等. 钒微合金化中锰马氏体耐磨钢奥氏体晶粒长大行为[J]. 金属学报, 2022,58(12):1589-1599. doi: 10.11900/0412.1961.2021.00560

    HAN R Y, YANG G W, SUN X J, et al. Austenite grain growth behavior of vanadium microalloying medium manganese martensitic wear-resistant steel[J]. Acta Metallurgica Sinica, 2022, 58(12): 1589-1599. doi: 10.11900/0412.1961.2021.00560
    [9] BINGLEY M S. Effect of grain size and carbide thickness on impact transition temperature of low carbon structural steels[J]. Mater. Sci. Technol., 2001, 17(6): 700-714.
    [10] BAKER T N. Microalloyed steels[J]. ironmaking & steelmaking, 2016, 43(4): 264-307.
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  • 收稿日期:  2023-09-17
  • 刊出日期:  2025-02-27

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