Analysis of Fluctuations in Transverse Low-temperature Impact Energy of Q490DRL2 Steel for Pressure Vessels

Yang Yang; Yuan Qing; Li Zhongbo; Xu Shaopu; Li Liang; Tang Zhenglei

doi:10.20057/j.1003-8620.N260055

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Analysis of Fluctuations in Transverse Low-temperature Impact Energy of Q490DRL2 Steel for Pressure Vessels

Forming and Phase Transition | 更新时间：2026-06-30

- Analysis of Fluctuations in Transverse Low-temperature Impact Energy of Q490DRL2 Steel for Pressure Vessels
- Special Steel Pages: 1-8(2026)
- 作者机构：
  
  1.南阳汉冶特钢有限公司，南阳 474571
  2.武汉科技大学材料科学与工程学院，武汉 430081
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.20057/j.1003-8620.N260055
  CLC： TG142.1
- Received：14 April 2026，
  
  Revised：2026-04-30，
  
  Accepted：06 May 2026，
  
  Online First：12 May 2026，
- 稿件说明：
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杨阳,袁清,李忠波等.压力容器用Q490DRL2横向低温冲击功波动原因分析[J].特殊钢,

Yang Yang,Yuan Qing,Li Zhongbo,et al.Analysis of Fluctuations in Transverse Low-temperature Impact Energy of Q490DRL2 Steel for Pressure Vessels[J].Special Steel,
杨阳,袁清,李忠波等.压力容器用Q490DRL2横向低温冲击功波动原因分析[J].特殊钢, DOI：.

Yang Yang,Yuan Qing,Li Zhongbo,et al.Analysis of Fluctuations in Transverse Low-temperature Impact Energy of Q490DRL2 Steel for Pressure Vessels[J].Special Steel, DOI：.

摘要

大厚度压力容器用Q490DRL2钢常出现横向冲击功波动现象，具体表现为较为显著的单值波动。本研究针对厚度为48 mm的Q490DRL2钢，在1/2厚度处冲击功优与较差的试样，分别从金相组织特征及夹杂物分布规律两方面开展了对比分析。结果表明，两类试样的基体组织基本一致，但冲击功较差试样的断口呈现出明显的锯齿状形貌，且断口附近存在大量细小裂纹，其中部分裂纹为原始存在，部分则是在冲击加载过程中萌生并扩展形成。同时，在该类试样基体中还观察到明显的组织偏析以及已扩展的大尺寸裂纹，裂纹内部可见破碎的方形硅酸盐类夹杂物。相比之下，冲击功优异试样的断口较为平直光滑，微裂纹几乎不可见，基体组织中的大尺寸夹杂颗粒亦较少。综上可知，大颗粒硅酸盐夹杂和组织偏析是导致大厚度压力容器用Q490DRL2钢低温冲击功波动的主要因素。

Abstract

The Q490DRL2 steel used for large-thickness pressure vessels often exhibits fluctuations in transverse impact energy specifically manifested as significant variations in individual impact values. In this study， for Q490DRL2 steel with a thickness of 48 mm， specimens taken from the half-thickness position with superior and inferior impact energy were comparatively analyzed in terms of microstructural characteristics and inclusion distribution patterns. The results indicate that the matrix microstructures of the two types of specimens are essentially consistent. However， the fracture surface of the specimen with inferior impact energy exhibits a distinct serrated morphology， with numerous fine cracks present near the fracture surface. Some of these cracks pre-existed in the material， while others initiated and propagated during impact loading. Additionally， pronounced microstructural segregation and propagated large-sized cracks were observed in the matrix of this specimen， with fragmented square silicate inclusions visible inside the cracks. In contrast， the fracture surface of the specimen with superior impact energy is relatively flat and smooth， with few observable microcracks and a reduced presence of large inclusion particles in the matrix. In summary， large-particle silicate inclusions and microstructural segregation are the primary factors contributing to the fluctuation in low-temperature impact energy of Q490DRL2 steel used for large-thickness pressure vessels.

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