采用连续退火工艺对CMnAl-TRIP钢进行处理,获得了不同贝氏体区等温温度和不同等温时间下的钢板样品,结合扫描电镜、电子探针、电子背散射衍射、透射电镜、X射线衍射等检测手段对经不同工艺处理后的钢的组织、元素分布及残余奥氏体进行表征,研究了不同贝氏体等温条件下残余奥氏体的稳定性及其对实验钢塑性和加工硬化的影响。结果表明:不同工艺处理后的实验钢的组织均由铁素体、贝氏体、残余奥氏体及少量马氏体组成;随着等温温度从380 ℃升高到420 ℃,残余奥氏体的体积分数逐渐增大,残余奥氏体中碳的质量分数逐渐增大,强塑积逐渐增大;之后随着温度继续升高到460 ℃,残余奥氏体的体积分数逐渐减小,残余奥氏体中碳的质量分数逐渐减小,强塑积逐渐降低;在等温温度为420 ℃时,残余奥氏体的稳定性较高,实验钢的综合力学性能最优,保温时间为180 s时,残余奥氏体的体积分数为10.7%,残余奥氏体中碳的质量分数为1.069%,实验钢的屈服强度为455 MPa,抗拉强度为681 MPa,断后伸长率为31.7%,强塑积达到了21.59 GPa·%。等温时间延长有利于贝氏体转变,增加残余奥氏体的含量及稳定性,提高TRIP钢的综合力学性能。足够多的残余奥氏体是发生TRIP效应的条件,适当的稳定性是提供持续加工硬化、增大钢塑性的保证。

利用IPG公司YLS-6000型光纤激光器对X100管线钢进行了激光拼焊, 研究了热输入对焊接接头的宏观形貌、显微组织、力学性能及耐腐蚀性能的影响规律。研究结果表明, 随着热输入的减小(150→129→113 J/mm), 焊接接头宽度及焊缝的凹陷量均逐渐减小, 相对比而言热输入为113 J/mm时获得的焊接接头宏观形貌最佳。三种热输入条件下焊接接头各微区的显微组织类型未发生明显变化, 焊缝区和粗晶区组织均为板条马氏体, 细晶区组织以马氏体为主但存在少量的贝氏体, 混晶区组织则为贝氏体和铁素体的混合组织。热输入对焊接接头各微区硬度值的影响不明显, 焊接接头峰值硬度均位于焊缝和粗晶区附近, 为346 HV左右; 细晶区随着远离焊缝中心硬度逐渐下降, 混晶区硬度达到最低值, 为283 HV左右。三种热输入条件下混晶区内均出现软化区, 软化区宽度、硬度降幅均随着热输入的减小而减小。焊接接头的耐腐蚀性规律为: 焊缝最差, 热影响区次之, 母材最佳, 其主要原因在于焊缝区和热影响区组织内部均包含高位错密度的马氏体, 导致其耐腐蚀性恶化。