مقایسه تاثیر چرخه های حرارتی بر دگرگونی فاز و ساختار در منطقه متاثر حرارتی جوش فولاد خط لوله

محورهای موضوعی : عملیات حرارتی

غلامرضا خلج ¹

1 - دانشگاه آزاد اسلامی واحدساوه

تاریخ دریافت : 1401/05/21 تاریخ پذیرش : 1401/11/28 تاریخ انتشار : 1402/05/01

کلید واژه: جوشکاری زیرپودری, دیلاتومتری, فولاد خط لوله, دگرگونی فاز, منطقه متاثر حرارتی,

چکیده مقاله :

در این پژوهش فولاد میکروآلیاژی خط لوله انتقال نفت و گاز X70 (API 5L grade X70)، مورد استفاده قرار گرفت. به منظور رسم دیاگرام دما- زمان- دگرگونی از چرخه حرارتی گرم و سرد کردن کلاسیک استفاده شد. تحلیل چرخه‌های حرارتی منطقه متاثر حرارتی، بر مبنای شرایط عملی صورت گرفت و برای شبیه‌سازی از دستگاه دیلاتومتری استفاده شد. با اعمال چرخه‌های حرارتی با دماهای قله 950، 1150 و °C1350، رفتار دگرگونی و ساختار میکروسکوپی مناطق مختلف متاثر حرارتی مورد مطالعه قرار گرفت. با تحلیل نتایج دیلاتومتری، سینتیک تشکیل آستنیت (در سرعت های گرم کردن مختلف از 5 تا350 °C/s)و سینتیک تجزیه آستنیت (در دو حالت اندازه دانه آستنیت ثابت با سرمایش متغیر و نیز اندازه دانه آستنیت متغیر و سرمایش ثابت) بررسی شد. مدل سازی دگرگونی آستنیت با استفاده از معادله اصلاح شده JMAK صورت گرفت. مشاهده شد که پارامتر n وابستگی زیادی به دما ندارد و ثابت در نظر گرفته می شود. پارامتر k به شدت به دما، مقدار دگرگونی و اندازه دانه آستنیت وابسته است. با استفاده از JMAK اصلاح شده، رابطه‌ای که همه این متغیرها را در برداشته باشد، ایجاد شد.

چکیده انگلیسی:

In this research, X70 (API 5L grade X70)microalloyed steel of oil and gas transmission pipeline was used. In order to draw the temperature-time-transformation diagram, the classical heating and cooling thermal cycle was used. Analysis of the thermal cycles of the heat-affected zone was done based on practical conditions and a dilatometry device was used for simulation. By applying thermal cycles with peak temperatures of 950, 1150 and 1350 °C, the transformation behavior and microscopic structure of different heat-affected areas were studied. Analyzing the results of dilatometry, the kinetics of austenite formation (at different heating rates from 5 to 350 °C/s) and the kinetics of austenite decomposition (in two cases of constant austenite grain size with variable cooling and variable austenite grain size and constant cooling) were investigated. Modeling of austenite transformation was done using modified JMAK equation. It was observed that the “n” parameter does not have much dependence on temperature and is considered constant. The “k” parameter strongly depends on temperature, transformation amount and austenite grain size. Using the modified JMAK, a relationship was created that includes all these variables.