روابط تجربي استحكام تسليم و نهايي با سختي براي لوله‌هاي فولادي استحكام بالا APIX70

Experimental Relationship of Yield and Tensile Strengths with Hardness in High Strength APIX70 Steel Pipes

تعيين استحكام تسليم و نهايي در بررسي و پي‌بردن به خواص مكانيكي در خطوط لوله براي مهندسين مهم است و از طرفي انجام آزمايش كشش نياز به نمونه‌سازي داشته و زمان‌بر است. لذا رابطه بين استحكام تسليم و نهايي با پارامتري كه براي ما قابليت دسترسي داشته باشد امر ضروري به حساب مي‌آيد. سختي مي‌تواند همان پارامتر مورد نظر باشد. در اين تحقيق از 10 لوله خط انتقال گاز (گريد X70، درز جوش مستقيم، قطرخارجي 1422/4ميلي‌متر و ضخامت 15/9ميلي‌متر) براي انجام آزمايش‌هاي آناليز شيميايي، آزمون ضربه (فلز پايه، جوش و منطقه متاثر از حرارت)، بررسي ريزساختار با ميكروسكوپ نوري، سختي‌سنجي (فلز پايه، جوش و منطقه متاثر از حرارت) و آزمون كشش استفاده شد. با توجه به علم آمار حداقل، حداكثر، ميانگين، تابع چگالي احتمال و انحراف‌معيار، مقادير سختي، استحكام تسليم در فلز پايه و استحكام نهايي در جوش و فلز پايه محاسبه شده و با استاندارد API 5L مقايسه و مورد ارزيابي قرار گرفت. با استفاده از داده‌ها روابط بين استحكام تسليم و نهايي با سختي به‌ دست آمد. اين نتايج مي‌تواند به‌عنوان يك منبع مناسب براي تخمين استحكام فلز پايه در خطوط لوله به ‌كار رود كه باعث صرفه‌جويي هزينه‌ها و كاهش زمان براي رسيدن به استحكام لوله مي‌شود.

Determining yield and tensile strengths is of utmost importance for engineers in identifying and examining the mechanical properties of pipelines. However, performing a tensile test requires sampling and is, therefore, time-consuming. Thus, it is essential to use an accessible and convenient parameter in order to investigate the relationship between yield and tensile strengths. Hardness can prove to be the parameter we are seeking. The present study used 10 gas transmission pipelines (grade X70, straight seam welded, outer diameter: 1422.2mm, and thickness: 15.9mm) in order to perform chemical analyses, impact tests (base metal, weld, HAZ), microstructural examinations, using an optical microscope, indentation hardness tests (base metal, weld, HAZ), and tensile tests. The minimum, maximum, mean, probability density function, and standard deviation of hardness, yield strength in base metal, and tensile strength in weld and base metal were obtained and compared with API 5L standard. The data were used to determine the relationship between strength and hardness. The results prove to be a reliable measure in order to estimate the strength of base metal in pipelines, which reduces the costs and the time needed in order to achieve an optimal strength.