管線鋼截面的殘余應(yīng)力和結(jié)構(gòu)特征

1、610管線鋼截面的殘余應(yīng)力和結(jié)構(gòu)特征L. Clapham*, T. W. Krause*. H. Olsen* B. Ma*, D L. Atherton*,P. Clark t and T. M. Holden 天燃?xì)夤艿佬枰獧z查腐蝕等缺陷。最常用的非破壞性的檢查工具是使用漏磁通（MFL）技術(shù)。MFL信號取決于管線的磁行為，這種磁行為對其微觀結(jié)構(gòu)和晶體學(xué)織構(gòu)以及殘余應(yīng)力很敏感。在這里，商業(yè)X70管線鋼的部分使用的顯微結(jié)構(gòu)檢查，X-射線衍射（以確定晶體結(jié)構(gòu)）和中子衍射（用于殘余應(yīng)力測量）。結(jié)果也與這種類型的管的制造工序也有密切關(guān)系。磁的特性也用于磁巴克豪森噪聲的測量，這反映了管的磁各向異性和不

2、同的MFL信號。這些結(jié)果不只和晶體學(xué)結(jié)構(gòu)和殘余應(yīng)力有關(guān)，同時也與材料的復(fù)雜的性質(zhì)和應(yīng)力狀態(tài)有關(guān)。關(guān)鍵詞：管線鋼，顯微組織，殘余應(yīng)力現(xiàn)代化的燃?xì)廨斔凸艿辣举|(zhì)上是加壓的容器，在輸出效益上它們的收益率高達(dá)70 。隨著它們服務(wù)年齡的增長，它們可能出現(xiàn)缺陷增多與一般的或局部腐蝕和相關(guān)環(huán)境引起的開裂。安全，環(huán)保和經(jīng)濟方面的考慮要求這些缺陷被定位和移除或故障發(fā)生前修復(fù)。最常用非破壞性的管道檢測方法是漏磁（MFL）技術(shù)。這涉及磁化管壁至接近飽和檢測磁通密度，然后采用霍爾傳感器或感應(yīng)線圈檢測管道內(nèi)壁或附近的漏通量。在管壁不規(guī)則時會出現(xiàn)異常的漏磁信號，同時定位缺陷。最近，管道檢測已經(jīng)從簡單的定位缺陷精確到了確定其

3、嚴(yán)重程度的，其目的是確定壁厚的損失在10%以內(nèi)。這種能力允許的最大工作壓力的計算使用的數(shù)據(jù)是基于MFL測量的結(jié)果。由于磁行為，漏磁信號是通過檢查的鋼管的磁紋理管道而獲得的，而該鋼管的應(yīng)力狀態(tài)對其影響很大。這些因素都取決于對反饋的處理和應(yīng)力變化的記錄。磁結(jié)構(gòu)受管的磁各向異性在管的影響，這依賴于磁晶各向異性和在易磁化的角分布個別鋼粒的軸。在一個非重點鋼粒，這個簡單的軸位于沿< 100>晶方向，因此，晶體結(jié)構(gòu)起顯著作用。應(yīng)力的應(yīng)用作用可能會改變這種磁性質(zhì)感，因為緊張磁致伸縮效果將趨于重新調(diào)整域矢量使< 100 >方向與平行于軸線TSJ的壓力更為緊密。管道的應(yīng)力狀態(tài)是很重要的，

4、不僅是因為它影響磁性參數(shù)和漏磁的影響信號，也因為超過應(yīng)力極限 可能會產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。殘余應(yīng)力可使在一個總的應(yīng)力加壓管道時作出重要貢獻，由于殘留的組合 與外加應(yīng)力可能局部超過極限抗拉壓力。還有一個特別值得關(guān)注的地方，那就是缺陷會使應(yīng)力集中。在本研究中的殘余應(yīng)力，晶體和磁結(jié)構(gòu)的檢查是在在610毫米（24”）管道直徑部分進行的。中子衍射允許通過一定厚度的管壁來進行小規(guī)模的應(yīng)變測量，另外確定殘余應(yīng)力分布點附近的表面區(qū)域人工合成的“缺陷”。X射線衍射被用于建立管道的晶體結(jié)構(gòu)。最后，磁巴克豪森噪音（MBN）測量進行了研究晶體學(xué)織構(gòu)和殘余應(yīng)力和該材料的磁響應(yīng)能力的影響。MBN技術(shù)的簡要描述是由實驗部分提供的

5、。實驗部分管線鋼試樣在本研究中使用的樣品是102毫米（4”）寬半圓形鐵環(huán)部分，從610毫米（24”）9毫米厚度與直徑收益率強度600兆帕的X70鋼管上切除的。切割是通過焊接制成區(qū)域的一側(cè)，另一切口是從180°焊縫。鋼的成分列于表1 。一坑型腐蝕缺陷是通過鉆探直徑為13毫米的盲孔（50的滲透率）的外管壁模擬的，在兩者之間的位置半切端（這也是為了研究應(yīng)力 ）。圍繞這一缺陷的區(qū)域是被選定用于殘余應(yīng)力分布點。圓管切割部分的數(shù)量眾多的彈性回復(fù)大多為6.7毫米。半圓管部分有一個直徑小于原管直徑的部分，因此，回彈與存在的松弛于外面原始的完整部分的壓縮環(huán)向應(yīng)力有關(guān)。從應(yīng)用應(yīng)力測量外推確定該管道的外表

6、面原本在一個為30MPa的壓環(huán)向應(yīng)力下。金相檢驗的樣本是取自一端半圓管段。橫截面樣品平行于管軸（即原來的板軋制方向）使用標(biāo)準(zhǔn)研磨編制及拋光技術(shù)，并且以2的硝酸酒精溶液進行蝕刻 粘接。表1 本文使用的X70管線鋼的成分（重量）C Mn P S Si V Ti Nb0.12 1.46 0.02 0.003 0.22 0.060 0.020 0.040殘余應(yīng)力測量 利用中子衍射測量殘余應(yīng)力的一般說明可以在其他研究中借鑒。在管道樣本，殘余應(yīng)力可以從鐵環(huán)的殘余應(yīng)變測量中計算，徑向（即厚度方向）和軸向（即管道軸）方向。這些殘余應(yīng)變測量是利用中子衍射設(shè)備反應(yīng)堆設(shè)在加拿大AECL實驗室喬克河的NRU做的。在L

7、3三重軸晶譜儀使用中采用鍺單色的<115>晶面，以 提供=1.456Á的中子束。衍射成交量為1.5毫米的水平和垂直縫隙，一個測量體積為3.4立方毫米。應(yīng)變 使用的Fe<112>反射進行測定。角度位置（2）的衍射峰是 通過擬合高斯分布的數(shù)據(jù)來確定。用于確定d的值，晶格 參數(shù)，用布拉格定律。=2d112sin112為了從測量的d值獲得的應(yīng)變，通過求小片管中的三個方向（環(huán)向，徑向和 軸向）中間隙小的d112（10毫米x 5毫米×5毫米）的均值得到一個“無應(yīng)變”參考間距。此參考間隔被發(fā)現(xiàn)是1.1705 A。 殘余應(yīng)變（E），由下式計算：=d-drefdref

8、環(huán)的殘余壓力（H），軸向（A）和徑向 （R）的方向，用來計算殘余應(yīng)力使用：i=E(1+v)i+v1-2vA+H+R衍射彈性常數(shù)E（楊氏模量） 和v（泊松比）分別為225和0.276，分別。 這些值根據(jù)單晶約束鐵的Kroner計算。該Kroner模型允許連續(xù)性應(yīng)力和應(yīng)變球形顆粒的邊界，并且是更適合于使用測量晶格應(yīng)變 中子衍射。表面織構(gòu)測量樣本織構(gòu)，用X-射線衍射圖確定。四個面（所有平行于管道表面）制備用來確定它的：外表面，該內(nèi)表面和在3.5的深度和6毫米的表面 下面的外部等。 <110>，<200>和<112>極圖分別為在各種情況下得到。磁巴克豪森噪聲測量一個

9、變化的磁場的引起鐵磁小范圍連續(xù)磁化變化材料，由于疇壁從一個突然移動穿針部位到另一個域的急劇的旋轉(zhuǎn)動作磁化矢量。傳感線圈樣本上的相關(guān)電壓被稱為磁巴克豪森噪聲（MBN）。 MBN已涉及到冶金參數(shù)，如粒度號和碳含量。彈性和塑性變形也可能影響MBN。彈性變形，正如前面提到的，修改了有利力的域配置，而塑料變形產(chǎn)生的位錯密度高的區(qū)域這可以作為壁阻塞點。在管道鋼的加工步驟通常會導(dǎo)致一個相當(dāng)復(fù)雜和不明確的晶體學(xué)織構(gòu)和應(yīng)力狀態(tài)。磁各向異性（例如，磁易磁化軸），這是依賴于兩者的應(yīng)力和結(jié)晶的影響，可以通過以下方式測量MBN值作為掃描場的函數(shù)方向（相對于所述管軸線）。MBN的測量使用的實驗裝置在圖1中，其示出顯示裝置

10、是鐵氧體芯掃描場磁鐵和感應(yīng)線圈的位置。掃描場線圈的信號通過波形發(fā)生器和擴增具有雙極電源供應(yīng)器（掃描場頻12赫茲，振幅1.0T）獲得 。拾波線圈檢測到的MBN信號通過前置放大器（增益5000 ）和傳遞給一個帶通濾波器（ 3-200千赫）之后顯示在帶有居民數(shù)字示波器板（ 計算機范圍內(nèi)）的個人電腦上。透入深度計算表示該樣品是完全磁化（透入深度3毫米） ;然而，頻譜的MBN信號分析顯示，大部分的MBN信號發(fā)生深度是從0.025毫米到0.7毫米。圖1 MBN數(shù)據(jù)測量流程圖MBN進行采樣每3µs為8K大小的緩沖區(qū)。一個單一的跟蹤采樣時間為20毫秒，每個點取8個樣點。所涉及的數(shù)據(jù)的分析 導(dǎo)出Vrm

11、s，對于（平均）信號包絡(luò)，和一個 MBN能量信號，它被解釋為低于電壓的平方時間譜的區(qū)域。磁各向異性的MBN測量是從已獲得的同一表面的X射線極圖上執(zhí)行的。對于每個樣品，在掃描的場磁鐵和感應(yīng)線圈進行360°旋轉(zhuǎn)，每次旋轉(zhuǎn)15°。這些MBN與定位結(jié)果通過掃描平均等效減小到0°-180°角度范圍內(nèi)。每個樣品的磁結(jié)構(gòu)特征是一個無量綱參數(shù)K，其中K=Vrmsmax-Vrms(min)Vrmsmax+Vrms(min)Vrms（max）和Vrms（min）是在最大和最小的有效值電壓，超過180°測得。結(jié)果與討論光學(xué)顯微鏡微結(jié)構(gòu)光學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)含有珠光體均勻的細(xì)粒

12、狀物料 帶一個典型軋制結(jié)構(gòu)，如圖2（a）所示。鋼鐵是相對'純凈'，具有比較少的雜物。特別感興趣的是管道的外表面的微結(jié)構(gòu)。圖2（b）指出了在的珠光體帶表面附近的某些區(qū)域被彎曲成半圓形， 在局部表面上有點壓式塑性變形。這些地區(qū)是周期性的（01毫米為一周期），并且在表面上看沒有明顯的關(guān)聯(lián)。在管的內(nèi)表面沒有這些區(qū)域。圖2管壁縱切面微觀組織圖解：（a）管中心；（b）管外壁織構(gòu)測量<110>所得的數(shù)字X射線極通過管壁的四個部分獲得，如圖F3(a)-(b)（注：為簡便起見，只顯示<110>極圖）。從中間制備的兩部分管壁既顯示較強的軋制紋理特征，隨后再結(jié)晶，如圖3的（b

13、）及（c）。既不是它的外側(cè)（圖3（a），也不是它的內(nèi)部（圖3（d）表面表現(xiàn)出這種再結(jié)晶紋理; 相反，這些極數(shù)字表明微弱的，未結(jié)晶與軋制有關(guān)的剪切型紋理過程。管壁的表面與中心之間的紋理的區(qū)別意味著，在最后的軋制道次中鋼板的溫度太低，不能使兩個外表面同時再結(jié)晶（這是一個情況通常被認(rèn)為太理想化）。圖3 通過管壁表面x射線的四極數(shù)據(jù):(a)外壁,(b)外壁下方3.5mm處,(c)外表面6mm處, (d)管中心。A=軸向方向,H =環(huán)向方向,中心是徑向方向殘余應(yīng)力測量 殘余應(yīng)力測量在1-2毫米的一步通過有一定厚度的管壁，無論間隔的正下方的缺陷，并在一個較遠(yuǎn)地方的缺陷（不小于40mm的距離）。圖4 總結(jié)所

14、得的整個厚度的殘余應(yīng)力分別為中心，軸向和徑向應(yīng)力，它們出現(xiàn)在離缺陷較遠(yuǎn)的區(qū)域（類似的結(jié)果發(fā)現(xiàn)該缺陷的下方，因此，它們不能像一個單獨的圖形）。第三個方向，最顯著殘余應(yīng)力梯度發(fā)生在軸向方向上，外面具有強烈的大概為100兆帕的壓縮應(yīng)力，越接近管壁的內(nèi)表面有小幅上漲或拉伸，最后為零。要對管道的外表面檢查殘余應(yīng)力的局部變化進行檢查，殘余應(yīng)力的2D地圖是在缺陷的附近。圖5表示的包圍缺陷的測量位置的軌跡。所有這些測量都是從該區(qū)域剛管外表面的下方獲得的（從外壁到內(nèi)壁2mm的深度）。結(jié)果，軸和徑向的殘余應(yīng)力在軸向的形式呈現(xiàn)控制（y）軸固定（x）軸的掃描圖分別如圖6（a）和（b）和（c）所示。這些數(shù)字表明，軸向壓

15、力持續(xù)壓縮映射區(qū)域，在環(huán)向和徑向方向的拉伸應(yīng)力。而徑向殘余應(yīng)力表現(xiàn)出非常小的變化與位置，盡管是軸向和環(huán)向殘余應(yīng)力變化高達(dá)50MPa的。這種變化是顯著，特別是考慮到對應(yīng)的小尺寸區(qū)域（15 ×20毫米）。此外，圖6與圖4中所示的表面應(yīng)力的比較（測量遠(yuǎn)離缺陷>40毫米）表示整個外管壁剩余軸向和環(huán)向應(yīng)力的變化可高達(dá)100兆帕。在軸向和環(huán)向方向（圖6（a）和6（b）似乎有一些證據(jù)表明，應(yīng)力減小會導(dǎo)致該地區(qū)出現(xiàn)缺陷，即沿著（Y）軸方向在（x）軸0毫米的位置。這可能代表與銑削過程中某種程度的缺陷的壓力緩解有關(guān)，但是，只給定的表面上顯著殘余應(yīng)力的變化，這是不能夠作出結(jié)論的。圖4 實驗確定通過環(huán)

16、向殘余應(yīng)力隨厚度而變化（），軸向的（），放射性的（）。圖中數(shù)據(jù)誤差為（±20Mpa）圖5 殘余應(yīng)力在缺陷周圍的分布軌跡。所有測量點都來自外壁表面軸向距離（Y）缺陷中心的距離軸向距離（Y）缺陷中心的距離軸向距離（Y）缺陷中心的距離圖6 實驗確定殘余應(yīng)力環(huán)向的（a）,軸向的（b）,散射的（c）(誤差為±20Mpa)。每一個符號代表不同的環(huán)向位置：0mm ;4mm ;7mm ;15mm 磁巴克豪森噪聲測量如圖7所示把在MBN能量信號的變化作為一個角的函數(shù)（相對于管的軸方向），通過管內(nèi)厚度的四表面。在所有情況下的最大信號出現(xiàn)時外加磁場平行于（或幾乎平行于）軸向方向，同時在該信號以對

17、稱的方式逐漸減少作為字段是朝向環(huán)（圓周方向）旋轉(zhuǎn)。MBN能量水平的差異在四種表面之間也觀察到。圖8（a）示出了不同管道厚度的磁場的變化的各向異性參數(shù)（附注 一個額外的四個表面制備時通過管壁的不同位置，以獲得更完整的與深度的關(guān)系）。MBN信號背景作為缺陷深度的函數(shù)變化以vrms信號被量化如圖8（b）所示。 這些結(jié)果下面會更詳細(xì)介紹。一般性討論加工對管道質(zhì)地和殘余應(yīng)力的影響在鋼管的生產(chǎn)過程中進行一些不同的處理過程，其中一些或所有可能引入的殘余應(yīng)力而且制成成品后也不消失。在第一步驟中，現(xiàn)代管用鋼鐵通常經(jīng)歷“軋制控制”減少鋼材板坯厚度如10-20厘米厚到板厚0.2-0.9厘米。軋制控制涉及鋼坯變形它們

18、分別對應(yīng)特定的溫度區(qū)間內(nèi)某些微觀相穩(wěn)定區(qū)域，即奧氏體（）相位區(qū)域溫度高達(dá)約800 ，低于700時為鐵素體（）+Fe3C的相位區(qū)域，+范圍位于這兩個溫度之間。這與期望的結(jié)果是一致的，在整個板厚度分布再結(jié)晶的細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)，這是通過確保在完成進料加工溫度（FRT）貼近到轉(zhuǎn)變溫度來實現(xiàn)的。如果這個再結(jié)晶組織全部呈現(xiàn)很少的或沒有殘余壓力將進行軋制操作階段。這部分的研究的不是部分管，與兩個透視極點圖和微觀證據(jù)表明管外表面在軋后未進行再結(jié)晶。在再結(jié)晶構(gòu)成中沒有壓力補償，這些外部板（后管）的表面都有望保持軸向壓縮，這與殘余軸向應(yīng)力顯示結(jié)果是一致的如圖4所示。外表面可見的強烈的軸向殘余壓應(yīng)力可能導(dǎo)致了微結(jié)構(gòu)的變形

19、見于圖1（b）。這種變形的起源尚未確定，但它可以導(dǎo)致從一對輥子中的一個的轉(zhuǎn)速比其他一個略高，造成了“起皺”型的影響。由于板的表面溫度低于再結(jié)晶溫度，應(yīng)壓力不會隨后減少。這種周期性的表變形可能導(dǎo)致在外部觀察到的管道軸向和環(huán)向應(yīng)力的顯著變動（圖6（a）和6（b）。 相角隨軸向方向變化圖7 MBN角函數(shù)隨四個外表面管壁厚度的變化（相對于軸向方向的角度）；外表面（）；外壁3.5mm處（）；外壁5.4mm處（）;內(nèi)表面（）與外表面的距離（mm）與外表面的距離（mm）圖8 （a）通過管壁的變化;(b)通過管壁Vrms(min)的變化軋制完成后，下一個處理步驟涉到板到部分管的形變過程。在軸向焊，大口徑焊管，

20、例如一個這里考慮一個，板形變形成圓筒通常涉及兩個階段的冷彎曲加工。在第一階段按“U”形施加壓力形成馬蹄形，并在隨后的圓形中空模階段（“O”壓力）降低，形成了典型的圓形的橫截面。在這點上一個小的間隙仍存在的兩個邊緣之間，并因此之間施加力保持邊緣一起作軸向焊接。最后，液壓用于冷擴管，這提高屈服點，并產(chǎn)生更均勻的通過管壁的應(yīng)力狀態(tài)。在本研究中管樣品經(jīng)受一個附加的處理步驟中，因為管隨后被切割成一個半圓形部分。彎曲和組合切削創(chuàng)建一個獨特的通過管壁的殘余環(huán)向應(yīng)力模式。這種殘余應(yīng)力的增長狀態(tài)示于圖9。當(dāng)彎曲力施加時，應(yīng)力通過管壁而變化，如圖9所示。當(dāng)施加的應(yīng)力逐漸消失時，該彈性變形的地區(qū)沒有其他條件時是無法

21、完全恢復(fù)的，并保持（在較小程度上）在它們以前的應(yīng)力狀態(tài)。外側(cè)和內(nèi)側(cè)的塑性變形區(qū)域假設(shè)剩余彈性拉伸和壓縮狀態(tài)，分別均勻分布在整個橫截面，在獲得的彈性應(yīng)力圖9（b）和9（c）所示。考慮到大量的復(fù)雜因素和實驗誤差，圖9（c）與實驗測定殘余環(huán)向應(yīng)力相比如圖4所示。整體彎曲應(yīng)力狀態(tài)殘余與加載彎曲應(yīng)力狀態(tài)與外表面的距離（mm）C圖9 管壁應(yīng)力狀態(tài)示意圖：（a）應(yīng)用彎曲載荷；（b）殘余應(yīng)力與加載應(yīng)力；（c）殘余應(yīng)力（示意圖）與外壁位置測量（(b)圖所示）MBN與管線的質(zhì)地和殘余應(yīng)力的關(guān)聯(lián)如前面所討論的，磁性行為是非常依賴于晶體的各向異性。最近MBN的研究面向無應(yīng)變轉(zhuǎn)變鋼，我們發(fā)現(xiàn)關(guān)系圖7所示類似，具有最大M

22、BN能量信號時獲得的磁化場平行于軋制方向，在這些晶粒取向鋼與<100>易磁化方向一致。因此，人們期望得到<100>方向和MBN在管線鋼試件之間的相關(guān)性，有顯著的特征。為了確定這樣的關(guān)系是否存在，<100>取向?qū)-射線通過壁的四個表面厚度分布函數(shù)的極圖數(shù)據(jù)進行分析。所得到的<100>極圖（旋轉(zhuǎn)，使得沿軸向位于中心）被顯示在圖10（a）-（d）。（100）極點有關(guān)的體積分?jǐn)?shù)信息分別在三個方向的萃取從這些數(shù)據(jù)，并包括（以百分比表示，每四個表面）在表2中。也許是在此表中顯示最顯著的信息是兩個內(nèi)表面（3.5和5.4mm之間的相似性內(nèi)部），及兩個外表面之間

23、（內(nèi)側(cè)外）;這種相似性也反映在極圖3的數(shù)字上。MBN的測試結(jié)果如圖7和8所示，但是，表明了兩個內(nèi)側(cè)或外側(cè)的兩個表面的結(jié)果沒有相似性。這不排除晶體結(jié)構(gòu)和MBN在此示例中的相似性;但是，它是可能的關(guān)系太復(fù)雜通過使用MBN技術(shù)的類型來確定這項研究。MBN和彈性應(yīng)力水平之間的關(guān)系可以通過MBN結(jié)果圖8（再次，通過厚度）與殘余應(yīng)力的結(jié)果圖4進行比較。一個有趣的相關(guān)性出現(xiàn)在殘余環(huán)向應(yīng)力結(jié)果與磁之間各向異性參數(shù)上，如圖11。根據(jù)以往的工作中觀察到的數(shù)據(jù)圖7表明在該管的易磁化軸位于在軸向方向上。參數(shù)，因此表示易磁化軸在軸向方向上的相對“強度”。正如引言中所述，環(huán)向拉伸應(yīng)力的施加讓環(huán)向方向易磁化，在軸向易磁化方

24、向環(huán)向壓縮應(yīng)力加強。根據(jù)本的說法，一個反比關(guān)系應(yīng)該是預(yù)期參數(shù)和環(huán)向應(yīng)力之間的 。圖11表示反比關(guān)系似乎是真實的，即環(huán)向應(yīng)力與參數(shù)直接相關(guān)。圖10 通過管壁厚度的四個方向的（100）極圖（ODF的形成）：（a）外表面，（b）下方3.5mm,(c)下方6.0mm,(d)內(nèi)表面。H=環(huán)向方向，R=散射方向，軸向中心表2.與外表面的距離（mm）圖11 通過管壁殘余環(huán)向應(yīng)力與的對比上述簡單的論據(jù)中的幾個因素沒考慮到會使測得的透過管壁的環(huán)向殘余應(yīng)力和測量MBN信號之間的關(guān)系更加復(fù)雜。這些因素包括：（i）殘余應(yīng)力和塑形變形對MBN信號的影響;（）精確的壓力向量及其對易磁化的幅度和方向軸影響的關(guān)系的由MBN計

25、量;（）假設(shè)缺陷的位置（按：九點鐘到長縫焊接）和管道上的位置從該MBN樣品被切斷（6點鐘位置相對于焊縫）已經(jīng)歷了類似的處理，以及（iv）該MBN測量是在一個已被切割的管的小的樣品（17毫米×制成17毫米×2毫米），然后進一步進行電火花切片，這樣，雖然沒有新的殘余應(yīng)力引進，以前存在于管殘余應(yīng)力也可能被解除。工作目前正在進行，以進一步研究這些因素對MBN信號的影響。較低的各向異性的觀察（圖8（a），但較高背景MBN Vrms信號（如圖8（b）在該管的外表面與在光學(xué)顯微鏡中觀測到的半圓形珠光體帶（圖2（b）相關(guān)聯(lián)，將其作為壓縮式的塑性變形的指導(dǎo)，并與軋制有關(guān)的非結(jié)晶剪切型紋理過程

26、顯示在（110）X射線極所示的結(jié)果中如圖3（a）所示。兩者在表面的顯微鏡和透視結(jié)果，可作為殘余壓力的存在的證據(jù)。這些表面狀況可能與早期討論的表面處理有關(guān)。這是可能的，因此，要減少在外表面上作為背景MBN信號的各向異性和整體上升導(dǎo)致的加工引起繼發(fā)易磁化軸取向為90°，大部分易磁化軸方向是在管軸方向?？偨Y(jié)和結(jié)論本研究的目的是在610毫米口徑X70管線樣品中晶體結(jié)構(gòu)，微觀結(jié)構(gòu)和殘余應(yīng)力這些屬性與磁性巴克豪森噪聲（MBN）測量的關(guān)系。在管道檢測中該MBN測量可以無損管道用鋼的磁特性的情況下確定漏磁信號的主要因素。紋理和微觀結(jié)構(gòu)結(jié)果表明，在軋制過程中的溫度不足以促進外部板表面的再結(jié)晶，在所述外

27、管內(nèi)壁造成顯著殘留（軸向）的壓應(yīng)力。該實驗測得的殘余環(huán)向應(yīng)力通過管壁的厚度分別與接下來預(yù)期的減壓冷彎一致（即切割部分）。MBN與穿過始終產(chǎn)生在軸向方向上的最大噪聲信號的厚度部分的點位測量，指示該磁易軸沿著所述管軸線方向。雖然以前對不太復(fù)雜的鋼結(jié)構(gòu)的研究發(fā)現(xiàn)MBN和（100）方向之間有很強聯(lián)系，類似的關(guān)系無法在該管道晶體結(jié)構(gòu)不太明確的部分找到。殘余環(huán)向應(yīng)力和之間的關(guān)系的確定的，然而，更多的工作需要需做解釋這種關(guān)系的起源。一個大的背景MBN信號隨著低MBN信號各向異性值與未再結(jié)晶紋理和表面的塑性變形相關(guān)?？傊?，這項工作表明一個典型的高度工程化的管線鋼的金相組織的殘余應(yīng)力和磁行為之間相互影響的復(fù)雜關(guān)

28、系。鳴謝 這項研究是由自然科學(xué),加拿大工程委員會和pipetronics贊助。參考文獻1 Atherton, D.L 'Design of magnetic flux leakage detectors for pipeline applications' Proc. 3rd Nat. Seminar on NondestrucfiteEta/uation of Ferromagnetic Materials, Houston, Texas (1988)2 Atherton, D.L 'Effect of line pressure on the performance

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