大变形管线钢性能特征

大变形管线钢是一种全新的油气输送用钢材。日本大变形管线钢已发展到X120级别；我国亦实现了X70、X80级别大变形管线钢的国产化。德国欧洲钢管生产出了大变形X100级管线管。与传统管线钢相比，大变形管线钢具有如下独特的性能特征：

1、应力-应变曲线无屈服平台。

典型的应力-应变关系曲线有Luderselongation型与Roundhouse型两种，后者无屈服平台，表现为连续屈服的特征。研究表明，屈服平台的出现，降低了材料本身的应变强化能力，使得管线管的变形能力对内压及几何缺陷非常敏感；出现屈服平台，表明材料具有明显的包申格效应，增加了制管前后材料性能变化的不确定性。

2、均匀延伸率高。

延伸率越高，材料的变形能力越好，总延伸率中均匀延伸率的大小对变形能力的贡献更大，一般要求大变形管线钢的均匀延伸率不低于10%，约是普通管线钢的1.5倍。

3、应变强化指数高。

材料在塑性变形过程中产生的应变强化，可以阻止变形进一步发生，对管线钢的变形能力有重要作用。提高管材的应变强化指数是提高输送管变形能力的最有效途径，一般要求应变强化指数大于0.10。实际生产中，为了便于测量，简化为测量应力比，如t1.5/t0.5、t2.0/t1.0等。由于大变形管材和普通管材拉伸曲线的主要区别在屈服初期，所以t1.5/t0.5更具实用价值，一般要求不低于1.15。

4、屈强比低。

屈强比与材料的应变能力负相关。EPRG的研究指出，对变形控制的失效模式，屈强比增高后对管道安全没有好处，一些相关规范规定了屈强比的最高值为0.85。降低材料的屈强比，有利于提高材料的应变强化指数与均匀延伸率。

长距离管道输送油气资源已成为全世界公认的最高效、最安全的方式。研究表明，提高管道输送压力、降低管道介质输送温度、增加管道直径是提高管道输送效率的三大途径。为此，建造大口径管道工程的是未来发展一种趋势。