E40高强度海洋平台用钢的研制与开发

论文摘要

随着国内各宽厚板生产线的陆续投入生产以及国家提出的将国内宽厚板生产线建设成世界高、精、尖精品材生产基地的计划进入实施阶段,各中厚板企业都在加大高附加值产品的研制和生产,其中海洋平台用钢板就是其中之一。随着我国对于海洋资源的不断开发,对高强度海洋平台用钢的需求也不断增加。本文针对E40级高强度海洋平台用钢的研制与开发进行了热模拟实验研究和实验室热轧模拟现场生产。主要工作和研究成果如下：（1）通过在热模拟机上进行单道次压缩实验,测定了实验钢的应力-应变曲线,研究了变形温度、变形速率和变形程度对实验钢变形抗力的影响规律,建立了实验钢的变形抗力数学模型。（2）通过对应力-应变曲线的分析,研究了实验钢热变形奥氏体的动态软化行为,其动态激活能为323.315KJ/mol；通过对奥氏体形貌观察,分析了不同变形量下动态再结晶的演变过程。（3）采用热膨胀法测定了未变形条件下和不同变形条件下的连续冷却转变曲线,结合金相显微组织的观察与硬度检测结果,分析了不同变形量及冷却速度对实验钢相变及组织的影响规律；研究了变形工艺参数对铁素体相变和贝氏体相变的影响。（4）在热模拟实验的基础上,通过实验室热轧实验得出终冷温度等工艺参数对实验钢组织性能的影响规律,并对力学性能进行了检测,得到了生产满足E40级别的高强度海洋平台用钢的生产工艺,为工业生产提供制定合理的轧制、冷却工艺制度提供了参考和依据。（5）研究了不同工艺对钢板厚度方向（Z向）性能的影响,测得实验钢Z向拉伸断面收缩率最大为60.31%,并对Z向拉伸试样进行了断口扫描和能谱分析,为Z向钢的研究提供了技术参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 海洋平台用钢的研究现状
• 1.3 海洋平台用钢的特点及性能要求
• 1.3.1 化学成分
• 1.3.2 力学性能
• 1.4 控制轧制与控制冷却技术及其应用
• 1.5 合金元素在海洋平台用钢中的作用
• 1.6 Z向钢介绍
• 1.6.1 层状撕裂的原因及形成机理
• 1.6.2 层状撕裂的特征
• 1.7 研究背景与研究内容
• 第2章 实验钢高温变形行为的研究
• 2.1 实验钢的成分
• 2.2 实验方法与内容
• 2.3 实验结果与分析
• 2.3.1 变形速率对变形抗力的影响
• 2.3.2 变形温度对变形抗力的影响
• 2.3.3 变形程度对变形抗力的影响
• 2.3.4 单道次实验奥氏体形貌分析
• 2.3.5 建立变形抗力模型
• 2.3.6 奥氏体区热变形方程的建立
• 2.4 小结
• 第3章 实验钢的连续冷却转变研究
• 3.1 实验方法与内容
• 3.1.1 热膨胀法
• 3.1.2 实验内容
• 3.2 实验结果及分析
• 3.2.1 CCT曲线分析
• 3.2.2 冷却速度对相变组织的影响
• 3.2.3 变形对相变组织的影响
• 3.3 小结
• 第4章 实验室热轧实验
• 4.1 引言
• 4.2 实验内容
• 4.2.1 实验设备
• 4.2.2 热轧实验规程的制定
• 4.2.3 实验钢成分
• 4.2.4 实验方法
• 4.3 实验钢力学性能测试和纤维组织观察
• 4.3.1 力学性能测试
• 4.3.2 显微组织分析
• 4.4 实验结果及分析
• 4.4.1 拉伸实验结果与分析
• 4.4.2 冲击实验结果与分析
• 4.4.3 Z向拉伸实验结果与分析
• 4.4.4 实验钢显微组织分析
• 4.5 小结
• 第5章 结论
• 参考文献
• 致谢