API X70-بررسی تجربی تأثیر متغیرهای نورد گرم بر دماهای بحرانی در فولاد لوله
فولاد API X70، یکی از پرکاربردترین فولادها در خطوط پرفشار انتقال گاز طبیعی است.
در این تحقیق، دماهای بحرانی برای فولاد خط لوله از نوع API X70. به وسیله آزمون پیچش گرم در شرایط مختلف تغییر شکل (شامل نرخ کرنش، میزان کرنش و زمان میانمرحلهای نورد). تعیین و تأثیر هر یک از این عوامل بر دماهای بحرانی بررسی شد. نتایج بهدستآمده به شکل زیر خلاصه میشوند:
تنش سیلان متوسط با افزایش کرنش کاهش مییابد و تغییر شیب آن با کاهش کرنش در دماهای بالاتر اتفاق میافتد. این رفتار نشان میدهد که Tnr با افزایش کرنش کاهش مییابد. این کاهش را میتوان به ریز شدن دانهها، افزایش چگالی نابجاییها و درشتشدن رسوبات در اثر افزایش کرنش نسبت داد.
برخلاف انتظار اولیه، نتایج نشان دادند که Tnr با افزایش نرخ کرنش از ۰.۱ بر ثانیه به ۱ بر ثانیه افزایش مییابد. بنابراین، میتوان نتیجه گرفت که در کرنشهای کوچک، تأثیر نرخ کرنش بر Tnr بسیار ناچیز است و حتی میتواند معکوس شود. این رفتار به تأثیر متقابل بین سرعت تبلور مجدد و سرعت تشکیل رسوبات در نرخهای کرنش مختلف مربوط میشود.
در صورتی که زمانهای میانمرحلهای طولانی باشد، در دماهای بالای Tnr به دلیل تبلور مجدد کامل و عدم استحکامبخشی رسوبی. زمان میانمرحلهای تأثیر زیادی بر تنش سیلان متوسط نمیگذارد. در این حالت، تنش سیلان متوسط تنها تابعی از دماست. از طرف دیگر، به دلیل افزایش میزان تبلور مجدد با افزایش زمان میانمرحلهای، Tnr کاهش مییابد. با افزایش بیشتر زمان میانمرحلهای، تشکیل رسوبات باعث افزایش Tnr شده و در نهایت درشتشدن رسوبات مجدداً منجر به کاهش Tnr میشود.
مطابقت خوبی بین مقادیر Ar3 حاصل از آزمون پیچش با مقادیر بهدستآمده از روابط تجربی وجود داشت (کمتر از ۳ درصد اختلاف). همچنین، مطابقت قابلقبولی بین مقادیر Tnr حاصل از آزمون با روابط تجربی (حدود ۶ درصد اختلاف) مشاهده گردید. که نشاندهنده قابلیت اطمینان روش زمانبندی میانگین در تعیین دماهای بحرانی فولاد API X70 میباشد.
با توجه به کمبود دادههای تجربی برای فولاد API X70 در داخل کشور. و اهمیت استراتژیک این فولاد در خطوط انتقال گاز طبیعی، نتایج حاصل از این تحقیق میتوانند بهعنوان دادههای پایه برای بومیسازی تولید این فولاد. بهینهسازی پارامترهای نورد و دستیابی به ریزساختار و خواص مکانیکی مطلوب مورد استفاده قرار گیرند.