Nb和Mo含量对高钢级管线钢相变行为及组织和性能的影响*

段 贺，单以银，杨 柯，史显波，严 伟，任 毅

（1.中国科学院金属研究所，沈阳 110016；2.中国科学技术大学 材料科学与工程学院，沈阳 110167；3.海洋装备用金属材料及其应用国家重点实验室，辽宁 鞍山 114009）

管线输送是长距离输送石油和天然气最安全、高效、经济、环保的运输方式，近年来，大直径、高压输送管线已经成为了油气管道发展的重要方向[1-3]。随着人们对油气资源的不断开发，管道逐渐向偏远的极地、冻土等寒冷地区延伸，对管线钢的抗低温断裂能力也提出了更高的要求[4-5]。高强度低温管线钢多采用复杂针状铁素体（AF）组织，AF组织包含了多边形铁素体（PF）、准多边形铁素体（QF）、粒状贝氏体（GB）和贝氏体铁素体（BF）等组元[6-8]。而影响针状铁素体相变行为和组织构成的主要因素为Mo、Nb、B等元素。尽管已有学者对Mo、Nb、B等元素对管线钢的相变和性能方面的影响进行了研究，但只局限于相变点、组织比例和晶粒尺寸等方面的分析研究，而对影响韧性的深层次组织因素缺乏解析[9-11]。本研究以一种现有的高强高韧管线钢为基础，通过设计不同的Nb和Mo含量，研究了Nb和Mo含量对高钢级管线钢相变规律的影响，并且在同种热机械控制轧制（TMCP）工艺下对不同Nb和Mo含量管线钢的组织和性能进行分析，通过对精细组织特征的研究，探讨了Nb和Mo元素对深层次的组织特征以及力学性能的影响规律，为高钢级管线钢的成分设计和组织控制提供借鉴。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料

试验钢采用50 kg真空感应炉溶炼，并将冶炼后的钢锭锻造成厚度为125 mm的钢坯，其最终化学成分见表1。……