25MN无缝钢管***对化学成分为B、C和D的钢管扩口极限进行了研究,分析了锥形工具顶角对钢管B、C和D扩口极限的影响,以及热处理工艺对钢管C和D的扩口极限的影响。结果表明:各钢管的扩口极限随着锥形工具角度的减小而减小;钢管C和D的管端扩口极限随着贝氏体区等温淬火时间由3min增加到9min,呈现先增大后减小的趋势,当等温淬火时间为6min时,扩口极限均达到***大。 (4)提出利用管端扩口试验确定Oyane韧性断裂准则中材料常数的方法,并利用TRIP钢无缝管与碳素钢无缝管两种不同的材料,对此方法的普遍适用性进行了验证。 首先,分别采用顶角角度为20°、30°和60°的锥形工具中的任意两个,利用实验及FEM模拟的手段对管端扩口过程进行研究,得到材料常数a和b;然后,采用材料常数a和b,在FEM模拟中预测利用第三个锥形工具时管材的***大扩口极限与实验结果进行对比,验证此方法的可靠性;***后,利用TRIP钢管与普通碳素钢管的管端扩口试验验证此方法的普遍适用性。结果表明,此方法具有较高的准确性和普遍适用性。 (5)设计开发出环形拉伸试验装置,根据试验装置特点提出了确定管材周向应力、应变和塑性应变比(r值)的方法,并利用FEM数值模拟对此方法的可靠性进行验证。 ①根据环形拉伸试验的几何关系和力学关系,得出了拉伸过程中沿管材周向的瞬时应力和应变。②利用刻在试样上的应变网格计算得到塑性应变比(r值)。③利用FEM数值模拟对环形拉伸试验过程进行了仿真,将FEM模拟中输入的材料真应力-真应变曲线与根据模拟结果利用此方法计算所得出的真应力-真应变曲线进行对比,验证此方法的可靠性,结果表明,两曲线符合较好,此方法准确可靠。 (6)利用环形拉伸试验对TRIP钢无缝管A、B、E和F的周向力学性能进行了研究,分析了热处理工艺对各TRIP钢无缝管周向力学性能的影响。 研究结果表明,在室温下拉伸速度为2.5mm/min时,热处理后各钢管的周向抗拉强度和屈服强度分别在600MPa和350MPa左右;周向延伸率较高,几乎所有钢管的延伸率均接近30%;钢管E-VI的强塑积达到19502MPa·%,呈现出良好的强塑性组合。 (7)设计开发出液压自由膨胀试验装置,提出了利用液压自由膨胀试验确定管材等效应力-等效应变曲线的方法,分析了形变速率以及热处理工艺对***大内压及***大膨胀高度的影响