X70管线钢的断裂韧性

赵新伟¹，董明海²，郭万林²，董蕙茹²，杨政²

(1.中国石油天然气集团公司石油管材研究所,陕西,西安,710065;
2.西安交通大学建筑工程与力学学院,陕西,西安,710049;
3.南京航空航天大学飞机工程系,江苏,南京,210016)

摘要:对不同厚度和裂纹初始长度的X70管线钢三点弯曲试样进行了不同试验温度下的断裂韧性试验.试验和分析结果表明:随着试验温度降低,试样的破坏方式由韧性破坏向脆性破坏转换;不同厚度试样的破坏断口均产生分层裂纹,分层裂纹的大小和数量与试样厚度有关,分层裂纹的位置与试验温度和裂纹初始长度有关;对于试验温度较低的脆性断裂,试样在破坏时产生的分层裂纹距主裂纹根部有一定距离,分层裂纹宽度较小且未充分张开,对厚度效应影响较小.对于试验温度较高时的韧性断裂,分层裂纹首先出现在主裂纹根部,试样破坏时分层裂纹宽度较大且充分张开,减小了试样的有效厚度.高强度、高韧性的X70管线钢由于分层裂纹的产生,其力学性能与具有普通强度和韧性的钢材的力学性能存在着明显的差异,普通金属材料的韧性试验方法和材料评价方法已不再适用,必须考虑管道壁厚、缺陷大小和环境温度的综合作用.

关键词:X70; 管线钢; 分层裂纹; 断裂韧性; 低温;

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