长江盾构穿越工程用厚壁大直径18 m UOE焊管的开发

1

作者 谢仕强 侯杰廷 +1 位作者 章传国 钟桂香 《钢管》 2025年第1期26-32,共7页

介绍了长江盾构穿越工程的情况和主要技术要求,重点介绍了宝钢股份采用一贯制制造技术为长江盾构穿越工程开发的X80钢级φ1422 mm×32.1 mm UOE 18 m加长直缝埋弧焊接钢管的性能特点。分析结果表明,该钢管具有超低的C含量、较高的Mn... 介绍了长江盾构穿越工程的情况和主要技术要求,重点介绍了宝钢股份采用一贯制制造技术为长江盾构穿越工程开发的X80钢级φ1422 mm×32.1 mm UOE 18 m加长直缝埋弧焊接钢管的性能特点。分析结果表明,该钢管具有超低的C含量、较高的Mn和Nb含量,显微组织细小,具有较高的强度、韧性及良好的焊接性,满足项目要求。该加长钢管的成功开发和应用,填补了国内外穿江隧道工程用特厚、特长X80钢级大直径UOE直缝埋弧焊接钢管的空白。 展开更多

关键词 直缝埋弧焊钢管 X80钢级 UOE 加长管 长江盾构穿越工程

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输氢管线钢的断裂韧性评价方法探讨 被引量：1

2

作者 章传国 孙磊磊 《焊管》 2024年第10期10-15,共6页

氢能是从化石能源向低碳能源转换的有效途径,而管道输送是氢能发展最经济、高效的方法。针对氢气输送当前面临的氢脆问题,阐述了开展输氢管线钢氢相容性评价的必要性,通过分析比较目前采用的高压氢储运选材评价及设计规范,认为断裂韧性... 氢能是从化石能源向低碳能源转换的有效途径,而管道输送是氢能发展最经济、高效的方法。针对氢气输送当前面临的氢脆问题,阐述了开展输氢管线钢氢相容性评价的必要性,通过分析比较目前采用的高压氢储运选材评价及设计规范,认为断裂韧性是相容性评价的重要指标。通过深入分析了各标准及规范对断裂韧性评价的差异性,发现K_(IH)评价中试样厚度的判据存在局限性,同时认为K_(JIC)是目前评价断裂韧性较为合适的方法,并讨论了试验气体对纯度的要求。建议统一相关标准中的术语及其物理内涵及测试方法和流程,提高试验数据测试效率及利用价值,助力氢能行业高效平稳发展。 展开更多

关键词 输氢 管线钢 高压氢气 断裂韧性 氢相容性

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立辊调宽热粗轧过程三维有限元模拟 被引量：11

3

作者 章传国 韩静涛 +1 位作者 刘靖 余万华 《塑性工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期74-77,共4页

采用非线性有限元软件MARC,通过三维弹塑性热-机耦合的方法模拟了低碳钢板六道次粗轧过程,分析了粗轧过程中板坯边角部金属的流动趋势、轧件表面等效应力-应变及温度场的分布规律。模拟结果表明,在立辊调宽工艺条件下,轧件边角部金属向... 采用非线性有限元软件MARC,通过三维弹塑性热-机耦合的方法模拟了低碳钢板六道次粗轧过程,分析了粗轧过程中板坯边角部金属的流动趋势、轧件表面等效应力-应变及温度场的分布规律。模拟结果表明,在立辊调宽工艺条件下,轧件边角部金属向板坯表面流动,在原始边角部位置表现出低温、高应力应变规律,是产生裂纹翘皮等缺陷的高危区。 展开更多

关键词 有限元 热轧 立辊调宽 裂纹

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690MPa级特厚调质钢板工艺与性能试验研究 被引量：6

4

作者 章传国 郑磊 +1 位作者 高珊 辛彬楠 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2011年第8期181-183,共3页

实验室研究了一种屈服强度为690 MPa级特厚高强调质钢板的工艺与性能之间的关系。结果表明:采用低C并添加Cr、Mo、V的合金成分设计,经厚板轧制后,通过900℃淬火+650℃回火调质处理,实验钢板可以获得最佳的组织和性能,满足ASTM517Q标准对... 实验室研究了一种屈服强度为690 MPa级特厚高强调质钢板的工艺与性能之间的关系。结果表明:采用低C并添加Cr、Mo、V的合金成分设计,经厚板轧制后,通过900℃淬火+650℃回火调质处理,实验钢板可以获得最佳的组织和性能,满足ASTM517Q标准对100 mm厚特厚钢板的强度及冲击韧度的要求。 展开更多

关键词 特厚板 调质 组织 性能 高强度

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X90大口径UOE焊管的开发研究 被引量：9

5

作者 章传国 郑磊 +3 位作者 张备 吴扣根 黄卫锋 郭胜 《宝钢技术》 CAS 2013年第3期30-34,共5页

采用热—力模拟试验技术和试验轧制方法,研究了X90高强度管线钢形变奥氏体动态连续冷却转变特性以及工艺性能关系,并以此为基础进行了X90管线钢板和大口径焊管的工业试制。结果表明,通过采用低碳、高锰及微合金化的成分设计方法和优化... 采用热—力模拟试验技术和试验轧制方法,研究了X90高强度管线钢形变奥氏体动态连续冷却转变特性以及工艺性能关系,并以此为基础进行了X90管线钢板和大口径焊管的工业试制。结果表明,通过采用低碳、高锰及微合金化的成分设计方法和优化的控轧控冷厚板制造工艺,可制造以细化低碳贝氏体为组织特征、具有高强度和高韧性的X90管线钢板。结合合适的UOE成型及焊接工艺,试制的1 219×16.3 mm、1 219×19.6 mm规格X90大口径UOE焊管同样具有优异的强度、塑性和韧性匹配,管体横向均匀延伸率达到4.5%以上,-10℃管体冲击功达到300 J以上,0℃DWTT剪切面积达到90%以上,且具有较好的焊缝质量,各项性能指标均满足第44版API 5L标准要求。 展开更多

关键词 X90 管线管 高强度 大口径

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X80级高强度管件用厚钢板的开发及试验研究 被引量：5

6

作者 章传国 郑磊 +1 位作者 李冰 李玉卓 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期38-41,共4页

为满足西气东输二线管道工程建设需求,开发试制了X80强度等级的高强度管件用厚钢板。与传统的管件用钢板相比,采用低碳微合金化的成分体系和TMCP工艺开发的厚规格X80管件用钢板具有低的碳当量、优良的焊接性能和良好的可加工性。经管件... 为满足西气东输二线管道工程建设需求,开发试制了X80强度等级的高强度管件用厚钢板。与传统的管件用钢板相比,采用低碳微合金化的成分体系和TMCP工艺开发的厚规格X80管件用钢板具有低的碳当量、优良的焊接性能和良好的可加工性。经管件成型和随后的热处理,可使管件具有细的显微组织、高的强度、高的低温韧性,适用于大口径、高压、厚壁天然气输送管道的建设。 展开更多

关键词 高强度 厚钢板 管件 热处理 热机械控制工艺(TMCP)

原文传递

无缝钢管连轧过程有限元数值模拟研究 被引量：5

7

作者 章传国 刘靖 韩静涛 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第z1期155-158,共4页

针对MINI-MPM少机架连轧管机组,应用有限元模拟软件MARC模拟实现了3种工艺条件下三机架限动芯棒轧管过程,分析了轧制过程中不同工艺对金属流动、各机架变形区内摩擦分布规律以及轧制力的变化规律.

关键词 有限元 无缝钢管 变形 摩擦 轧制

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成分工艺对X65抗HIC管线钢组织性能的影响 被引量：7

8

作者 章传国 郑磊 《宝钢技术》 CAS 2015年第2期23-26,共4页

实验室研究了合金成分及卷取工艺对X65抗HIC管线钢的显微组织、力学性能、抗HIC性能的影响规律。结果表明,添加Cu、Ni、Mo合金或降低卷取温度均有利于改善钢的强韧性及抗HIC性能。对于C-Si-Mn基础成分,在450-550℃范围内卷取时,随着卷... 实验室研究了合金成分及卷取工艺对X65抗HIC管线钢的显微组织、力学性能、抗HIC性能的影响规律。结果表明,添加Cu、Ni、Mo合金或降低卷取温度均有利于改善钢的强韧性及抗HIC性能。对于C-Si-Mn基础成分,在450-550℃范围内卷取时,随着卷取温度的下降,珠光体含量减少而贝氏体含量逐渐增加,力学性能变化不明显,但抗HIC性能显著提升;在同样的工艺条件下,Cu、Ni尤其是Mo合金的添加,抑制了珠光体转变,贝氏体的比例显著增加且晶粒更加细小,因此,强度、韧性及抗HIC性能均呈上升趋势。 展开更多

关键词 X65 合金化 管线钢 抗HIC

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X100管线钢板及UOE焊管的开发 被引量：1

9

作者 章传国 郑磊 +3 位作者 张备 吴扣根 黄卫锋 翟启杰 《上海金属》 CAS 北大核心 2016年第4期12-16,共5页

采用热模拟和实验室试验轧制方法,研究了低C高Mn微合金化X100管线钢的动态连续冷却转变（CCT）特性和冷却工艺与组织、性能间的关系。分析表明,冷却速率为20-80℃/s时可获得合适的硬度和显微组织,采用低于Ar3相变点的ACC开始冷却温度有... 采用热模拟和实验室试验轧制方法,研究了低C高Mn微合金化X100管线钢的动态连续冷却转变（CCT）特性和冷却工艺与组织、性能间的关系。分析表明,冷却速率为20-80℃/s时可获得合适的硬度和显微组织,采用低于Ar3相变点的ACC开始冷却温度有利于改善钢的均匀伸长率,150-350℃停止冷却温度有利于获得高的强度和韧性。并根据某工程需求,开发并商业化生产了φ711 mm×12.5 mm、φ711 mm×20 mm规格的X100 UOE焊管,开发的焊管具有优异的管型尺寸,管体-30℃低温冲击能量达到200 J以上,焊缝及热影响区冲击能量达到100 J以上,均满足API 5L标准要求。 展开更多

关键词 X100管线钢 组织性能 UOE焊管 微合金化

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Φ1422mm×38.5mm X80钢级UOE焊管的开发 被引量：1

10

作者 章传国 张豪臻 +2 位作者 王波 谢仕强 韩建增 《钢管》 CAS 2022年第2期30-33,共4页

研究了38.5 mm板厚规格X80管线钢的相变行为以及冷却工艺对组织性能的影响规律,结果表明在低平均冷却速率+低终冷温度的冷却条件下,厚规格钢板全厚度组织更加细小均匀,具有≤0.85的屈强比及更优的落锤撕裂测试(DWTT)韧性。并通过数值模... 研究了38.5 mm板厚规格X80管线钢的相变行为以及冷却工艺对组织性能的影响规律,结果表明在低平均冷却速率+低终冷温度的冷却条件下,厚规格钢板全厚度组织更加细小均匀,具有≤0.85的屈强比及更优的落锤撕裂测试(DWTT)韧性。并通过数值模拟仿真评估了宝钢UOE生产线的成型能力及制造可行性;以此为基础完成了Φ1422 mm×38.5 mm特厚规格的X80管线钢板及UOE焊管的工业试制,试制的钢管各性能指标均满足API Spec 5L技术要求。 展开更多

关键词 管线钢 X80 UOE焊管 特厚壁 组织性能

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连续油管的发展 被引量：35

11

作者 章传国 《宝钢技术》 CAS 2007年第2期26-29,共4页

概述了连续油管(Coiled Tubing,CT)的发展历史、技术应用及其材料的发展与规格的提升。结合我国CT应用的现状,阐述了当前连续油管作业工艺单一、成本高、依赖进口等特点,分析了国内CT技术的发展趋势。研究表明我国CT市场前景良好,主要... 概述了连续油管(Coiled Tubing,CT)的发展历史、技术应用及其材料的发展与规格的提升。结合我国CT应用的现状,阐述了当前连续油管作业工艺单一、成本高、依赖进口等特点,分析了国内CT技术的发展趋势。研究表明我国CT市场前景良好,主要体现在连续油管钻井(Coiled Tubing Drilling,CTD)、输油管线、修井测井以及其他相关领域的应用。因此,发展国产CT材料及其制造技术具有重要意义。 展开更多

关键词 连续油管 连续油管作业机 钻井

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CT100高强度连续油管用钢卷的开发与应用 被引量：1

12

作者 章传国 郑磊 李冰 《宝钢技术》 CAS 2011年第2期74-77,共4页

介绍了宝钢CT100高强度连续油管用钢卷的开发及应用。宝钢开发的CT100高强度连续油管用钢卷具有低的硫磷含量、均匀的显微组织、合适的力学性能,钢卷的屈强比低于0.80,且不同部位强度性能差异在50 MPa以内,符合连续油管的制造需求。采... 介绍了宝钢CT100高强度连续油管用钢卷的开发及应用。宝钢开发的CT100高强度连续油管用钢卷具有低的硫磷含量、均匀的显微组织、合适的力学性能,钢卷的屈强比低于0.80,且不同部位强度性能差异在50 MPa以内,符合连续油管的制造需求。采用研制的钢卷钢制造的连续油管各项力学性能均满足API Spec 5ST规范对CT100钢级连续油管的要求,且具有优良的抗疲劳性能。 展开更多

关键词 微合金钢 高强度 连续油管

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宝山钢铁股份有限公司首次实现国内商业化生产超高强度UOE焊管

13

作者 章传国 《钢管》 CAS 2013年第6期82-82,共1页

2013年10月，根据海洋工程项目需求，宝山钢铁股份有限公司成功开发了Ф711mm×12．5mm、Ф711mm×20mm两个规格的X100M超高强度UOE焊管，在国内首次实现X100M焊管的商业化生产及供货。

关键词 宝山钢铁股份有限公司 UOE焊管 商业化生产 超高强度 国内 工程项目

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酸性环境用UOE焊管的开发及应用 被引量：8

14

作者 谢仕强 王波 章传国 《钢管》 CAS 2018年第6期30-37,共8页

简述宝钢股份酸性服役环境用UOE焊管的开发实践情况。针对典型规格、钢级的UOE焊管的主要技术要求,介绍宝钢股份不同规格产品的工艺路径方案、产品的化学成分、夹杂物和偏析控制、钢板轧制工艺,以及生产出的UOE焊管的力学性能及其应用... 简述宝钢股份酸性服役环境用UOE焊管的开发实践情况。针对典型规格、钢级的UOE焊管的主要技术要求,介绍宝钢股份不同规格产品的工艺路径方案、产品的化学成分、夹杂物和偏析控制、钢板轧制工艺,以及生产出的UOE焊管的力学性能及其应用情况。分析认为:宝钢股份通过合理设计化学成分,严格控制非金属夹杂物和中心偏析,采用TMCP轧制工艺生产制管用原料钢板(含卷板开平板),并通过控制合适的压缩率和扩径率,降低并均匀化了制管残余应力,使得UOE焊管获得了高的尺寸精度,且其力学性能及抗HIC、SSCC性能优良,满足用户的使用条件。 展开更多

关键词 管线钢 UOE直缝埋弧焊管 化学成分 力学性能 氢致开裂 硫化物应力腐蚀开裂

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热处理对X65抗酸管线钢抗HIC性能的影响 被引量：7

15

作者 张清清 章传国 郑磊 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2016年第11期123-128,共6页

通过金相、扫描电子显微镜的表征手段和抗HIC性能测试,研究了不同调质工艺(940℃淬火,530℃、580℃、630℃回火)和940℃正火对TMCP态X65抗酸管线钢的显微组织和抗HIC性能的影响。结果表明,热处理前后三种X65管线钢的抗HIC性能均满足API... 通过金相、扫描电子显微镜的表征手段和抗HIC性能测试,研究了不同调质工艺(940℃淬火,530℃、580℃、630℃回火)和940℃正火对TMCP态X65抗酸管线钢的显微组织和抗HIC性能的影响。结果表明,热处理前后三种X65管线钢的抗HIC性能均满足API 5L规范中酸性服役条件PSL2钢管在A溶液中的验收极限。调质处理后的X65抗酸管线钢厚度中心由M/A岛偏聚形成的带状组织消失,各项力学性能均满足API 5L规范对X65钢级管线钢的要求,抗HIC性能较TMCP态显著提高;940℃正火处理后的X65抗酸管线钢沿轧制方向形成了珠光体带状组织,其抗HIC性能和拉伸性能较TMCP态降低。 展开更多

关键词 X65抗酸管线钢 显微组织 氢致裂纹 偏析

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海洋平台用高强度齿条钢的研制 被引量：13

16

作者 高珊 李冰 章传国 《宝钢技术》 CAS 2012年第5期1-8,共8页

自升式海洋平台桩腿用厚规格A517Q高强度结构钢,要求具有高的强度及优良的低温冲击韧性。为了满足上述要求,在工艺上采用模铸、初轧及厚板轧制,并采用淬火加回火的调质工艺;在成分设计上,为得到回火后组织,保证高的强度和一定的淬透性能... 自升式海洋平台桩腿用厚规格A517Q高强度结构钢,要求具有高的强度及优良的低温冲击韧性。为了满足上述要求,在工艺上采用模铸、初轧及厚板轧制,并采用淬火加回火的调质工艺;在成分设计上,为得到回火后组织,保证高的强度和一定的淬透性能,主要通过Mo、B、Cr等元素的作用,同时加入一定数量的Ni。通过成分与相应的调质工艺配合,保证A517Q钢具有高的强度、高的冲击韧性及良好焊接性能。宝钢生产的127、152.4 mm厚的A517Q钢板制造的齿条已经成功应用在中海油923、924自升式海洋平台。 展开更多

关键词 海洋平台 齿条钢 高强度 低温韧性

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面心纯铝单向拉伸的晶体塑性学有限元模拟 被引量：5

17

作者 皮华春 韩静涛 +2 位作者 章传国 A.K.Tieu 姜正义 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期1-5,共5页

基于率相关晶体塑性本构模型,实现了晶体塑性学有限元模拟过程。直接将电子背散射衍射(EBSD)获取的晶粒初始取向输入晶体塑性有限元模型,分别预测了单向拉伸面心1050纯铝过程中的力学响应与织构演化。应力应变响应数值模拟结果与实验结... 基于率相关晶体塑性本构模型,实现了晶体塑性学有限元模拟过程。直接将电子背散射衍射(EBSD)获取的晶粒初始取向输入晶体塑性有限元模型,分别预测了单向拉伸面心1050纯铝过程中的力学响应与织构演化。应力应变响应数值模拟结果与实验结果有较好的一致性,同时也存在一定的偏差。两种多晶模型(Taylor模型和有限单元模型)分别模拟了单向拉伸真应变0.25和0.37时的织构演化。随着真应变的增加,两种丝织构(〈111〉织构和〈100〉织构)变得更加锋锐,模拟结果与EBSD实验测得的织构演化结果有较好的一致性。 展开更多

关键词 晶体塑性 有限元 EBSD 单向拉伸

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合金元素和回火温度对管线钢组织与性能的影响 被引量：4

18

作者 张清清 章传国 郑磊 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期15-19,共5页

通过扫描电镜、拉伸、冲击及落锤撕裂试验（DWTT）等显微组织和力学性能分析测试手段,研究了合金元素和回火温度对C-Nb-V管线钢组织和性能的影响规律。结果表明,添加0.15%Cr（质量分数）可显著细化回火组织并提高强度,降低Mn含量会导致... 通过扫描电镜、拉伸、冲击及落锤撕裂试验（DWTT）等显微组织和力学性能分析测试手段,研究了合金元素和回火温度对C-Nb-V管线钢组织和性能的影响规律。结果表明,添加0.15%Cr（质量分数）可显著细化回火组织并提高强度,降低Mn含量会导致回火组织更具多边形铁素体特征和强度显著降低,同时添加0.20%Cu和0.20%Ni元素有利于改善调质管线钢的DWTT性能。随着回火温度由480℃提高至630℃,回火贝氏体长大,M/A组元逐渐被细小析出相取代,管线钢的抗拉强度逐渐降低,屈服强度则呈先减后增的变化,DWTT性能先弱化后改善,冲击韧性无显著变化,-40℃冲击吸收能量分布于440~490 J。 展开更多

关键词 合金元素 回火温度 管线钢 显微组织 性能

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纯铝单向压缩过程的晶体塑性有限元模拟 被引量：3

19

作者 皮华春 韩静涛 +3 位作者 章传国 李贺杰 A K Tieu 姜正义 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2006年第11期66-68,72,共4页

在率相关晶体塑性理论框架下,分别将Taylor模型和有限单元模型两种多晶模型嵌入有限元程序ABAQUS中,实现了纯铝单向压缩过程的晶体塑性有限元模拟。直接将电子背散射衍射(EBSD)获取的晶粒初始取向输入UMAT子程序,预测了单向压缩1050纯... 在率相关晶体塑性理论框架下,分别将Taylor模型和有限单元模型两种多晶模型嵌入有限元程序ABAQUS中,实现了纯铝单向压缩过程的晶体塑性有限元模拟。直接将电子背散射衍射(EBSD)获取的晶粒初始取向输入UMAT子程序,预测了单向压缩1050纯铝过程的力学响应与变形织构演化。结果表明:模拟力学响应结果与试验结果有较好的一致性,同时也存在一定偏差。随着真应变的增加,压缩丝织构(<110>织构)趋于锋锐,模拟结果与EBSD试验测得的织构演化结果能较好地吻合。 展开更多

关键词 纯铝 单向压缩 晶体塑性 有限元模拟

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冷却工艺和成分对X100管线钢组织与性能的影响 被引量：3

20

作者 胡平 章传国 郑磊 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期140-146,共7页

研究了冷却工艺和化学成分对一种经济型X100钢的组织与力学性能的影响。结果表明,随着终冷温度从500~550℃降低至200~300℃,同时冷速从20℃/s提高至45℃/s,规定总延伸强度Rt0.5和抗拉强度提高,可以达到X100强度级别制管的性能要求。随... 研究了冷却工艺和化学成分对一种经济型X100钢的组织与力学性能的影响。结果表明,随着终冷温度从500~550℃降低至200~300℃,同时冷速从20℃/s提高至45℃/s,规定总延伸强度Rt0.5和抗拉强度提高,可以达到X100强度级别制管的性能要求。随着终冷温度的降低和冷速的提高,组织中板条贝氏体含量的增加是强度提高的原因。高终冷温度、低冷速时,钢中加入Mo、Cr可以增加板条贝氏体从而提高规定总延伸强度;低终冷温度、高冷速时,Mo、Cr对屈服强度的影响不明显。另外,低终冷温度、高冷速下获得的X100试验钢具有优异的冲击性能和DWTT性能,-40℃冲击吸收能量大于240 J,-30℃全壁厚试样DWTT剪切面积比大于85%。 展开更多

关键词 X100管线钢 冷却工艺 化学成分 显微组织 力学性能

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