大变形油气输送管线钢是一种新型的、适用于地层大位移环境的管道结构材料。本项目采用适度加速冷却、临界区加速冷却和延迟加速冷却等实验方法,获取了以贝氏体+铁素体为组织特征,以低的屈强比、大的均匀伸长率和高的形变强化指数为性能特征的大变形管线钢。采用热模拟、电子显微分析等现代物理测试技术和理论分析,提出了贝氏体+铁素体大变形管线钢的形成机理和控制方法,揭示了贝氏体+铁素体大变形管线钢组织结构对材料极限塑性应变能力与强韧性的影响规律,掌握了贝氏体+铁素体大变形管线钢在焊接、预应变和应变时效过程中的组织-性能变化规律。采用动态观察等实验方法,揭示和分析了贝氏体+铁素体大变形管线钢在塑性变形、裂纹萌生和扩展过程中的行为特征。基于混合定律、Eshelby等效夹杂理论和有限元分析,建立了贝氏体+铁素体大变形管线钢微观力学模型,实现了对大变形管线钢组织-性能的预测。本项目成果可为大变形管线钢的研制和开发提供理论依据,为管道结构工程在大位移环境的安全服役提供技术支持。
英文主题词Pipeline steel with excellent deformability; technique; microstructure; properties; mechanical model