مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی رفتار استحاله تبرید پیوسته در فولاد لوله انتقال نفت و گاز با گرید ایکس هفتاد

نویسندگان
1 دانشگاه بیرجند
2 دانشگاه بیرجند - دانشکده مهندسی - گروه آموزشی مکانیگ
چکیده
فولاد API X70 از گروه فولادهای پرآلیاژ کم استحکام است که در خطوط قطور و پرفشار فولادی جهت انتقال نفت و گاز طبیعی در مسافت‌های طولانی استفاده می‌شود. لوله استفاده شده در این مطالعه دارای قطر خارجی 1422 و ضخامت دیواره 19.8 میلی‌متر می‌باشد که به روش جوشکاری مارپیچ تولید شده است. با توجه به اینکه این فولاد تماما وارداتی است، مطالعه رفتار استحاله تبرید پیوسته و طراحی عملیات ترمومکانیکی بهینه آن بمنظور بومی‌سازی فناوری تولید این فولاد در داخل کشور اهمیت دارد. در این تحقیق ابتدا آزمایش دیلاتومتری روی نمونه‌های فولادی API X70 با نرخ‌های مختلف سرد کردن از 5/0 تا 40 درجه سانتی‌گراد بر ثانیه انجام شد. سپس از میکروسکوپ نوری برای مشاهدات ریزساختاری و از ریزسختی‌سنجی به منظور تأیید ریزساختارهای حاصل استفاده شد. با استفاده از نتایج بدست آمده نمودار استحاله تبرید پیوسته فولاد مورد مطالعه ترسیم شد. با توجه به سرعت سرد کردن، ریزساختارهای مختلفی شامل فریت بینیتی کروی، پرلیت، فریت سوزنی و فریت بینیتی مشاهده شد. بر پایه نتایج حاصل، ریزساختار عمده مشاهده شده در سرعت‌های سرد کردن 5 و 5/7 درجه سانتی‌گراد بر ثانیه، فریت سوزنی می‌باشد که ریزساختار مطلوب برای فولاد لوله‌های انتقال انرژی است. از نتایج تحقیق حاضر می‌توان برای طراحی عملیات ترمومکانیکی بهینه در داخل کشور (با انتخاب سرعت سرد کردن مناسب در فرآیند تولید فولاد) استفاده کرد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Investigation of continuous cooling transformation behavior of API X70 gas and oil pipeline steel

نویسندگان English

Mostafa Nakhaei 1
Sayyed Hojat Hashemi 2
2 University of Birjand
چکیده English

The API X70 steel is a high-strength low alloy steel which is used in construction of high-pressure long-distance gas and oil transportation pipelines with large-diameter. The pipe used in this study has 1422mm outside diameter and 19.8mm wall thickness, formed by spiral welding. As this steel is totally imported from abroad, the study of continues cooling transformation behavior and the optimum design of thermo-mechanical control processes are important for its domestic production. In this study, dilatometry examination was conducted on API X70 steel in a wide range of cooling rates from 0.5 to 40 °C/s. The optical microscopy observation and microhardness measurement were used to verify the observed microstructures. From the experimental results, the continuous cooling transformation curves (CCT) were constructed for API X70 pipeline steel. Different microstructures including granular bainite, pearlite, acicular ferrite and bainitic ferrite were observed depending on the cooling rate of tested samples. The observed dominant microstructure in 5 and 7.5 °C/s cooling rate was acicular ferrite which is the desired microstructure in energy transportation pipeline steels. These results can be used to design the optimum thermo-mechanical control process (through the selection of proper cooling rate) in domestic manufacturing of the API X70 steel.

کلیدواژه‌ها English

API X70
Dilatometry test
CCT diagrams
Acicular Ferrite
Energy transportation pipeline steel