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4.6  對X70鋼管的韌性評測

本節對西氣東輸用到的某種國產X70鋼進行CVN和DWTT韌性評價。實驗中的板卷由B鋼廠生產，鋼管分別由BB、BQ、BL三家管廠生產。

4.6.1  CVN實驗結果

圖4-16是夏比能與實驗溫度曲線。圖4-17是剪切面積百分比與實驗溫度曲線。三家管廠鋼管的轉變曲線和上平臺能很似。

圖4-18a，b，c給出了三家鋼管的夏比能與剪切面積的關系，以及85%剪切面積對應的轉變溫度。圖中CV100表示100%剪切面積時最低的夏比能，CVI表示最低夏比平臺能，也稱夏比轉變能，CVP表示夏比平臺能。菱形實驗點表示剪切面積高于90%，方形實驗點表示低于90%可以看到，剪切面積低于90%時，夏比能與剪切面積呈線性關系。

表4-3給出了歸納的夏比沖擊能量值及85%剪切面積對應的轉變溫度。

表4-3夏比能及85％剪切面積對應的轉變溫度

管廠名	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實驗結果

圖4-19顯示了標準壓制缺口DWTT試樣能量與實驗溫度數據。

圖4-20是剪切面積百分比與實驗溫度的數據。

圖4-21a,b,c是能量與剪切面積百分比圖。和前面-樣，菱形實驗點表示剪切面積高于90%，方形表示低于90%。與對CVN數據的處理類似，分別定義DWTT-100表示100%剪切面積時最低的DWTT能，DWTT-I表示DWTT轉變能，DWTT-P表示DWTT平臺能。由圖4-21可確定DWTT和DWTT-100的值。

表4-4給出了這些DWTT實驗的特征值和85%剪切面積對應的轉變溫度。

表4-4 DWTT能及85%剪切面積對應的轉變溫度

管廠名	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與DWTT數據比較

圖4-22是CVN與DWTT試樣的上臺能量特征值數據圖。總的來說，CVN與DWTT試樣的特征能量比率有較好的一致性。圖中P/100的符合性比P/I更好，很大程度上是因為CV100、DWTT-100比CVN-I、DWTT-I的獲得方法更為明確。

從CVN數據得到的85%剪切面積轉變平均溫度是-42.7℃，而從DWTT數據得到的85%剪切面積轉變平均溫度是-3.7℃。兩種試樣的轉變溫度差是39℃。這個轉變溫度的變化比Eiber從普通熱軋鋼中得出的結論更大。通過Eiber的關系式得出14.7mm厚的CVN與DWTT試樣的轉變溫度差是10℃。正是這種不同使得在高韌性管線鋼中使用CVN能量產生很多不便。

CVN和DWTT試樣數據表明，這些鋼均具有很高的上平臺能。雖然很難準確地確定上升平臺行為的程度，但這些鋼材斷口分離不明顯，CVP/CV100和DWTT-P/DWTT-100均小于1.2，這表明這些鋼的上升平臺很小。

4.7  本章小結

本章考查了CVN和DWTT兩種動態韌性測試手段以及二者之間的關系。特別是對具有上臺能的高韌性鋼，文中詳細地分析了斷口分離與能量平臺的形成原因，并結合具體材料進行了實測。

根據前兩章的需要，本章自行設計了雙試件DWTT實驗并測定了韌性減速機理和完善止裂判據所需的G_d和（CTOA)c值。

通過對國產X70管線鋼的沖擊實驗，發現這些鋼上升平臺能很小。相比韌性止裂所需的最小韌性值，均有很高的上平臺韌性。

DWTT實驗因韌性值與斷口形貌更接近于全尺寸斷裂而被廣泛采用。然而CVN沖擊韌性仍然占領著難以動搖的壟斷地位。發展二者之間的聯系，同時尋找（CTOA）c等新的表示管材韌性的物理量是對高性能鋼進行韌性評估的關鍵。

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