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钼和铌是X80管线钢中重要的合金元素。为了进一步改善X80管线钢的综合性能,需要深入研究钼和铌对管线钢微观组织和强韧性的影响。 本论文以X80管线钢为对象,通过金相分析、拉伸实验、冲击试验和热模拟实验,系统研究了钼和铌对管线钢微观组织和强韧性的影响作用规律。在本实验条件下,得到了以下结论: (1)随着钼含量的增加,钼抑制管线钢中先共析多边形铁素体的作用增强。当钼含量为0.19%时,管线钢以贝氏体铁素体为主,还有少量的多边形铁素体。当钼含量为0.30%和0.38%时,管线钢均为贝氏体,没有多边形铁素体产生。 (2)铌元素可以显著细化管线钢的晶粒尺寸,随着铌含量的增加,管线钢中晶粒尺寸明显变得细小和均匀,从而改善了管线钢的性能。当铌含量为0.087%时,管线钢的晶粒比较均匀细小。 (3)钼元素可以显著抑制管线钢中的铁素体相变的发生,促进贝氏体转变。当钼含量为0.30%时,在0.5℃/s~30℃/s的范围内管线钢均由贝氏体组成。随着钼含量的增加,管线钢贝氏体转变区间逐渐下移。 (4)当钼含量为0.30%时,无论在轧态还是在热处理状态,管线钢的抗拉强度和屈服强度都达到最大值,夏比冲击功为191J。 (5)随着铌含量的增加,管线钢的屈服强度、抗拉强度和冲击韧性均明显增加。当铌含量为0.087%时,屈服强度、抗拉强度和夏比冲击功均达到最大值。 (6)管线钢中合适的铌含量为0.087%左右,合适的钼含量与使用要求有关,如强度要求高,钼含量应该为0.30%左右,如冲击韧性要求高,钼含量应该为0.19%左右。 本论文的研究成果为X80管线钢的成分设计和性能优化提供了理论依据。