میکرو آلیاژ API X65-بررسی اثر ترکیب شیمیایی بر خواص مکانیکی فولاد X65

فولادهای میکروآلیاژی یا به عبارت دیگر فولادهای استحکام بالا کم آلیاژی (HSLA) در طی نیم قرن گذشته گسترش یافته‌اند. و به طور گسترده در کاربردهایی نظیر کشتی‌سازی و ساخت لوله‌های قطور خطوط انتقال نفت و گاز به کار می‌روند. این فولادها اصولاً همان فولادهای کربن-منگنزی هستند. که با افزودن مقادیر کم عناصر میکروآلیاژی، استحکام آنها افزون گردید [1,2]. مشخصات آن دسته از این فولادها که در ساخت لوله‌های انتقال گاز و نفت مورد استفاده قرار می‌گیرند. توسط مؤسسه نفت آمریکا (American Petroleum Institute) API ، استاندارد شده است [3].

مقاومت تسلیم بالا، ازدیاد طول نسبی بالا، قابلیت جوش‌پذیری بالا و چقرمگی بالا و دمای انتقال شکست نرم. به شکست ترد پایین از ویژگی‌های اصلی این فولادها است [3,4]. ریزساختار این فولادها ممکن است فریت- پرلیتی یا فریت سوزنی – باینتی باشد.

که ساختار اخیر به دلیل ترکیب بهتر استحکام و چقرمگی ارجحیت دارد [5-7]. در این فولادها دستیابی به ریزساختار و خواص مکانیکی مطلوب با ترکیب مناسب عناصر میکروآلیاژی و عملیات ترمومکانیکی میسر است [8-10]. موفقیت فرآیند و ترکیب صحیح عناصر مدنظر قرار دارد را می‌توان با آنالیز شیمیایی (قابلیت جوش‌پذیری). انجام آزمون کشش (استحکام و ازدیاد طول نسبی) و انجام آزمون ضربه شارپی و آزمون وزنه سقوطی مطابق استاندارد APL 5L ارزیابی کرد [3,4].

در این فولادها به منظور بهبود قابلیت جوشکاری، درصد کربن، معمولاً پایین نگه داشته می‌شود. (کمتر از 0/1 درصد وزنی) و اثر کاهش استحکام ناشی از کاهش کربن با افزودن منگنز (معمولاً بین 1/4 تا 1/9 درصد وزنی). و مقادیر جزیی عناصر میکروآلیاژی نظیر Al,V,Ti,Nb جبران می‌شود. عناصر میکروآلیاژی با ریزدانه کردن فولاد منجر به افزایش همزمان استحکام و چقرمگی می‌شوند [1,2,11].