OBRABOTKAMETALLOV Vol. 25 No. 4 2023 45 TECHNOLOGY который в дальнейшем надо сварить в полевых условиях в газо- или нефтепровод. Анализ работ [21–28] показывает, что при формировании сварного шва в сталях класса прочности К60 с преимущественной структурой феррита и перлита одновременно получить высокие значения прочности и ударной вязкости невозможно. Одним из перспективных направлений разработки высокопрочных трубных сталей является получение кристаллической упорядоченной бейнитной структуры [1, 2, 21–25] вместо феррито-перлитной. В работе [26] показано, что в течение последних тридцати лет было разработано два поколения низколегированных сталей (феррит/перлит, а затем бейнит/мартенсит), которые широко использовались в конструкционных применениях. Ожидается, что третье поколение низколегированных сталей обеспечит высокую прочность, улучшенную пластичность и ударную вязкость, а также удовлетворит новым требованиям по снижению веса, экологичности и безопасности. В указанной статье рассматривается недавний прогресс в разработке низколегированных сталей третьего поколения с M3-микроструктурой, а именно микроструктуры с многофазным, метастабильным аустенитом и многомасштабными выделениями; обобщены конструкции сплавов и способы обработки для контроля микроструктуры, а также механические свойства сплавов. Особое внимание уделяется стабилизации остаточного аустенита в низколегированных сталях. Затем рассматриваются многомасштабные нановыделения, в том числе карбиды микролегирующих элементов и обогащенные медью выделения, полученные в низколегированных сталях третьего поколения. Обсуждаются также взаимосвязи структуры и свойств сплавов третьего поколения. Наконец, изучаются перспективы и проблемы будущих приложений. В работе [27] отмечается, что наиболее важными явлениями в этом контексте являются мартенситное фазовое превращение и связанные с ним эффекты пластичности аккомодации (TRIP) и пластичности, вызванной двойникованием (TWIP), которые возможны благодаря присутствию термодинамически метастабильного аустенита. В работе [28] представлен обзор технологии изготовления высокопрочных трубопроводных сталей. Проанализированы и обсуждены микроструктура и механические свойства листов и труб из стали марок Х80, Х100 и Х120. Микроструктура стали Х80 состоит из игольчатого феррита, содержащего фазу М/А (мартенсит/ аустенитная составляющая). Было обнаружено, что протестированные стальные листы и трубы X80 показали превосходные характеристики при испытании на разрыв при падении веса (DWTT). DWTT 85 % SATT стали X80 в трубе составлял около –40 °C. Деформационная способность трубопровода Х80 оценивалась на крупногабаритной деформирующей машине, работающей под нагрузкой изгибающей и осевой силы сжатия. Было установлено, что разработанный трубопровод X80 соответствует требованиям норм DNV и API по устойчивости к изгибу. В случае стали Х100 основной фазой был бейнитный феррит, имеющий реечную и зернистую морфологию, а М/А существовал как вторая фаза. Было показано, что разработанная сталь Х100 может быть реализована с соответствующими свойствами для труб UOE. DWTT 85 % SATT стальной трубы X00 был показан при температуре ниже –40 °C. Была также опробована разработка трубопроводной стали марки Х120. Микроструктура стали Х120 состоит из бейнитного феррита и игольчатого феррита. Прочность на растяжение разработанных стальных листов и труб X120 полностью соответствует целевому показателю свойств, требуемому в текущем исследовании. DWTT 75 % SATT разработанной листовой стали X120 и трубы была ниже –30 °C. Бейнитный феррит, проявляющий реечную и зернистую морфологию, был основной фазой, а М/А существовал как вторая фаза. В работах [2, 11–18] отмечается, что при сварке в полевых условиях труб из стали марок Х80, Х100 и Х120 возникают трудности в обеспечении оптимальной структуры в зоне термического влияния (ЗТВ) и снижение механических свойств металла сварного шва. Технологии сварки В стандарте ГОСТ 29273–92 дано определение свариваемости для всех металлических материалов с учетом всех процессов, различных типов конструкций и каких бы то ни было свойств, которым они должны удовлетворять:
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1