La ténacité à basse température d'une zone affectée par la chaleur à gros grains (CGHAZ) est un facteur critique régissant la sécurité de service des joints soudés dans l'acier de pipeline X70. Cette étude a systématiquement examiné l'influence de la teneur en azote (variant de 0,0018 à 0,0120 % en poids) sur la microstructure et la ténacité à basse température de la CGHAZ dans l'acier de pipeline X70 en utilisant des tests de simulation thermique de soudage avec une entrée de chaleur de 12,5 kJ/cm. Les résultats indiquent que la microstructure de la CGHAZ se compose principalement de bainite en lattes (LB) et de constituants minores de martensite-austénite (M/A). Avec l'augmentation de la teneur en azote, la température de début de transformation austénite-en ferrite (Ar3) a augmenté tandis que la température de fin de transformation (Ar1) a diminué, entraînant un grossissement de la structure de paquet de bainite en lattes. La fraction volumique de M/A est passée de 2,11 % à 5,23 %, la taille moyenne des particules a augmenté de 0,17 à 0,71 μm, et la fraction de grain à haute angle (HAGB > 15°) a diminué de 67,5 % à 52,2 %. Ces modifications microstructurales ont collectivement causé la diminution de l'énergie d'impact Charpy de la CGHAZ, passant de 269 J à 48 J. La détérioration de la ténacité est principalement attribuée aux constituants M-A en bloc qui diminuent la résistance à la nucléation de fissures et à la réduction de la fraction de HAGB qui diminue la résistance à la propagation des fissures. Ce travail fournit une base théorique pour optimiser la performance des joints soudés d'acier de pipeline X70, et il est recommandé que la teneur en azote dans le métal de base soit strictement maintenue en dessous de 0,005 % en poids pour garantir une ténacité supérieure de la CGHAZ.
Liu et al. (2026) ont étudié cette question.