4.6  对X70钢管的韧性评测

本节对西气东输用到的某种国产X70钢进行CVN和DWTT韧性评价。实验中的板卷由B钢厂生产，钢管分别由BB、BQ、BL三家管厂生产。

4.6.1  CVN实验结果

图4-16是夏比能与实验温度曲线。图4-17是剪切面积百分比与实验温度曲线。三家管厂钢管的转变曲线和上平台能很似。

图4-18a，b，c给出了三家钢管的夏比能与剪切面积的关系，以及85%剪切面积对应的转变温度。图中CV100表示100%剪切面积时最低的夏比能，CVI表示最低夏比平台能，也称夏比转变能，CVP表示夏比平台能。菱形实验点表示剪切面积高于90%，方形实验点表示低于90%可以看到，剪切面积低于90%时，夏比能与剪切面积呈线性关系。

表4-3给出了归纳的夏比冲击能量值及85%剪切面积对应的转变温度。

表4-3夏比能及85％剪切面积对应的转变温度

管厂名	CVI(J)	CVP100(J)	CVP (J)	CVP/CVI	CVP/CV100	85%SATT（℃）
BB	180	224	287	1.59	1.28	-52
BL	265	218	267	1.01	1.22	-40
BQ	200	200	254	1.27	1.27	-36

4.6.2  DWTT实验结果

图4-19显示了标准压制缺口DWTT试样能量与实验温度数据。

图4-20是剪切面积百分比与实验温度的数据。

图4-21a,b,c是能量与剪切面积百分比图。和前面-样，菱形实验点表示剪切面积高于90%，方形表示低于90%。与对CVN数据的处理类似，分别定义DWTT-100表示100%剪切面积时最低的DWTT能，DWTT-I表示DWTT转变能，DWTT-P表示DWTT平台能。由图4-21可确定DWTT和DWTT-100的值。

表4-4给出了这些DWTT实验的特征值和85%剪切面积对应的转变温度。

表4-4 DWTT能及85%剪切面积对应的转变温度

管厂名	DWTT-I （J）	DWTT-100 （J）	DWTT-P （J）	DWTT-P/ DWTT-I	DWTT-P/ DWTT-100	85%SATT （℃）
BB	5800	6220	7704	1.33	1.24	-6
BL	5100	6985	8963	1.76	1.28	-4
BQ	6100	6771	7509	1.23	1.11	-1

4.6.3  CVN与DWTT数据比较

图4-22是CVN与DWTT试样的上台能量特征值数据图。总的来说，CVN与DWTT试样的特征能量比率有较好的一致性。图中P/100的符合性比P/I更好，很大程度上是因为CV100、DWTT-100比CVN-I、DWTT-I的获得方法更为明确。

从CVN数据得到的85%剪切面积转变平均温度是-42.7℃，而从DWTT数据得到的85%剪切面积转变平均温度是-3.7℃。两种试样的转变温度差是39℃。这个转变温度的变化比Eiber从普通热轧钢中得出的结论更大。通过Eiber的关系式得出14.7mm厚的CVN与DWTT试样的转变温度差是10℃。正是这种不同使得在高韧性管线钢中使用CVN能量产生很多不便。

CVN和DWTT试样数据表明，这些钢均具有很高的上平台能。虽然很难准确地确定上升平台行为的程度，但这些钢材断口分离不明显，CVP/CV100和DWTT-P/DWTT-100均小于1.2，这表明这些钢的上升平台很小。

4.7  本章小结

本章考查了CVN和DWTT两种动态韧性测试手段以及二者之间的关系。特别是对具有上台能的高韧性钢，文中详细地分析了断口分离与能量平台的形成原因，并结合具体材料进行了实测。

根据前两章的需要，本章自行设计了双试件DWTT实验并测定了韧性减速机理和完善止裂判据所需的G_d和（CTOA)c值。

通过对国产X70管线钢的冲击实验，发现这些钢上升平台能很小。相比韧性止裂所需的最小韧性值，均有很高的上平台韧性。

DWTT实验因韧性值与断口形貌更接近于全尺寸断裂而被广泛采用。然而CVN冲击韧性仍然占领着难以动摇的垄断地位。发展二者之间的联系，同时寻找（CTOA）c等新的表示管材韧性的物理量是对高性能钢进行韧性评估的关键。

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