| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| Chapter 1 Preface | 第9-23页 |
| 1.1 Development of Ultra-high strength pipeline steel | 第9-10页 |
| 1.1.1 Overseas developments | 第9-10页 |
| 1.1.2 Domestic developments | 第10页 |
| 1.2 Development target of Ultra-high strength pipeline steel | 第10-11页 |
| 1.3 Chemistry design, microstructure characteristics and processing of high strength pipeline steel | 第11-17页 |
| 1.3.1 chemistry design | 第11-15页 |
| 1.3.1.1 The role of various elements in steels | 第11-13页 |
| 1.3.1.2 Chemical composition of pipeline steels | 第13-15页 |
| 1.3.2 Microstructure characteristics | 第15-16页 |
| 1.3.2.1 Microstructure type of pipeline | 第15页 |
| 1.3.2.2 Bainite microstructure | 第15-16页 |
| 1.3.2.3 Mechanical properties of bainite | 第16页 |
| 1.3.3 Production processing | 第16-17页 |
| 1.4 Welding of Ultra-high strength pipeline steel | 第17-22页 |
| 1.4.1 Heat-affected zone (HAZ) of welding | 第17-19页 |
| 1.4.2 Main parameters impact the performance of HAZ | 第19页 |
| 1.4.3 Improving the toughness of HAZ | 第19-22页 |
| 1.4.3.1 Chemical composition adjustment | 第19-20页 |
| 1.4.3.2 Refinement of original austenite grain size | 第20页 |
| 1.4.3.3 Microstructures control of CGHAZ | 第20-21页 |
| 1.4.3.4 Control of MnS inclusions | 第21-22页 |
| 1.4.3.5 Development of special welding process | 第22页 |
| 1.5 The purpose of the present work | 第22-23页 |
| Chapter 2 Metallurgical design of pipeline steel X120 | 第23-31页 |
| 2.1 Design consideration of pipeline steel X120 | 第23-26页 |
| 2.1.1 Chemistry design & microstructure design | 第23-24页 |
| 2.1.2 Processing design | 第24-25页 |
| 2.1.3 Strength prediction | 第25-26页 |
| 2.2 Microstructure and mechanical properties of pipeline steel X120 under TMCP | 第26-29页 |
| 2.2.1 Chemistry, microstructure and mechanical properties | 第26-27页 |
| 2.2.2 Precipitation in pipeline steel X12019 | 第27-29页 |
| 2.2.3 Effective grain size | 第29页 |
| 2.3 Discussion | 第29-30页 |
| 2.4 Conclusions | 第30-31页 |
| Chapter 3 Microstructural Evolution of Coarse Grain Heat-affected Zone in Simulated Pipeline Steel X120 | 第31-45页 |
| 3.1 Experimental Procedure | 第31-32页 |
| 3.1.1 SH-CCT | 第31-32页 |
| 3.1.2 Welding thermal simulation | 第32页 |
| 3.2 Experimental results | 第32-43页 |
| 3.2.1 Results of SH-CCT | 第32-40页 |
| 3.2.1.1 Phase transformation temperature | 第32-36页 |
| 3.2.1.2 Continuous cooling transformation analyses | 第36-38页 |
| 3.2.1.3 Vickers hardness test | 第38页 |
| 3.2.1.4 SH-CCT diagram | 第38-40页 |
| 3.2.1.5 Transformation dynamic analyses of CGHAZ | 第40页 |
| 3.2.2 Results of welding thermal simulation | 第40-43页 |
| 3.2.2.1 Microstructures | 第40-42页 |
| 3.2.2.2 Vickers hardness test results | 第42页 |
| 3.2.2.3 Charpy impact test results | 第42-43页 |
| 3.3 Discussion | 第43-44页 |
| 3.4 Conclusions | 第44-45页 |
| Chapter 4 Effect of fast cooling process on microstructure and toughness of HAZ in high strength pipeline steel X120 | 第45-52页 |
| 4.1 Experimental | 第45-46页 |
| 4.1.1 Materials | 第45页 |
| 4.1.2 Welding process | 第45-46页 |
| 4.2 Results | 第46-49页 |
| 4.2.1 HAZ width | 第46页 |
| 4.2.2 Prior austenite grain size in CGHAZ | 第46-47页 |
| 4.2.3 Microstructure in FL and CGHAZ | 第47-49页 |
| 4.2.3.1 Optical micrograph in FL and CGHAZ | 第47-48页 |
| 4.2.3.2 M-Aconstituents | 第48页 |
| 4.2.3.3 Bainitic lath | 第48-49页 |
| 4.2.3.4 Impact toughness in FL and CGHAZ | 第49页 |
| 4.3 Discussion | 第49-51页 |
| 4.3.1 The variation of thermal cycle under the fast cooling process | 第49-50页 |
| 4.3.2 The effect of varied thermal cycle on microstructure of HAZ | 第50页 |
| 4.3.3 The effect of varied thermal cycle on toughness of CGHAZ | 第50-51页 |
| 4.3.4 The difference between fast cooling process and lower heat input | 第51页 |
| 4.4 Conclusions | 第51-52页 |
| Chapter 5 Zr-Ti complex microalloyed pipeline steel X120 weldability investigation | 第52-60页 |
| 5.1 Experiments | 第52-53页 |
| 5.2 Results | 第53-58页 |
| 5.2.1 Plate welding results | 第53-55页 |
| 5.2.1.1 HAZ Microstructure of plate welding | 第53-55页 |
| 5.2.1.2 Mechanical properties of plate weld joint | 第55页 |
| 5.2.2 Pipe welding results | 第55-58页 |
| 5.2.2.1 Weld surface | 第55-56页 |
| 5.2.2.2 HAZ Microstructure of pipe welding | 第56-58页 |
| 5.2.2.3 Mechanical properties of pipe weld joint | 第58页 |
| 5.3 Discussion | 第58-59页 |
| 5.4 Conclusions | 第59-60页 |
| Reference | 第60-64页 |
| Acknowledgements | 第64-65页 |
| Publications | 第65页 |
