9Ni钢轧制工艺和热处理工艺的探讨

论文摘要

随着环境保护意识的日益提高,LNG（液态天然气）作为一种清洁能源,占据的比重将越来越大,因此开发具有我国自主知识产权的LNG结构材料——9Ni低温钢已经迫在眉睫。本文以9Ni钢的力学性能为评价指标,通过成分设计、热模拟和轧制工艺、热处理工艺等实验,分析各工序对其组织和力学性能的影响,优化了工艺参数。研究的内容和结果包括：1.参考国内外有关9Ni钢的成分标准,优化其成分参数,为工业生产提供有效依据；2.采用热力模拟试验机开展9Ni钢的高温热变形实验。通过单道次压缩试验,建立了不同温度、不同变形速率条件下的9Ni钢奥氏体的应力—应变关系,推导变形抗力模型；通过连续冷却试验测定9Ni钢静态与动态CCT曲线,结果表明：在1℃/s-30℃/s的冷却条件下仅存在贝氏体转变区域,同静态相比,动态贝氏体转变温度较低,转变结束温度较高,转变速度较高,即贝氏体区域较小；3.模拟模铸和连铸连轧奥氏体区终轧工艺,为达到减量化生产的目的,在其基础上尝试两种新工艺：连铸连轧的双相区终轧工艺和在线热处理工艺。试验结果表明：经两种新的轧制工艺生产出的9Ni钢都表现出良好的力学性能；4.探讨了9Ni钢成分以及终轧温度对其力学性能的影响,结果表明：Ni含量影响显著,过高和过低时力学性能都较差；终轧温度为730℃时,组织细小,力学性能较好；5.通过热处理试验改变各阶段温度参数,优化热处理方案,同时研究分析热处理各阶段温度参数对组织和低温韧性的影响。结果表明：优化调质热处理（QT）工艺参数为800℃淬火+580℃回火,淬火温度影响晶粒度,回火温度影响回转奥氏体的析出量和稳定性；优化两相区热处理（QLT）工艺参数为800℃淬火+670℃中间淬火+580℃回火,淬火温度影响作用不明显,回火温度影响回转奥氏体的析出量和稳定性；经QLT后,9Ni钢的低温韧性更好。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 低温钢简介
• 1.2.1 低温钢概念
• 1.2.2 低温钢分类
• 1.2.3 常用低温材料的性能比较
• 1.3 9Ni钢国内外发展简介
• 1.3.1 9Ni钢国外发展简介
• 1.3.2 9Ni钢国内发展简介
• 1.4 控制轧制与控制冷却技术
• 1.5 热处理技术
• 1.5.1 调质热处理（QT）工艺
• 1.5.2 中间热处理（QLT）工艺
• 1.6 钢的韧性和韧化方法
• 1.6.1 韧性与测量
• 1.6.2 韧化方法
• 1.7 本课题研究的内容和意义
• 1.7.1 本课题研究的内容
• 1.7.2 本课题研究的意义
• 第2章 试验设备与试验方法
• 2.1 引言
• 2.2 试验设备
• 2.2.1 炼钢设备
• 2.2.2 热模拟设备
• 2.2.3 轧钢设备
• 2.2.4 热处理设备
• 2.2.5 拉伸试验设备
• 2.2.6 冲击试验设备
• 2.2.7 显微组织分析设备
• 2.3 本章小结
• 第3章 试验材料成分设计
• 3.1 引言
• 3.2 合金元素的作用
• 3.3 化学成分的确定及熔炼技术
• 3.3.1 化学成分确定
• 3.3.2 熔炼技术
• 3.4 夹杂物分析
• 3.5 本章小结
• 第4章 热模拟试验
• 4.1 引言
• 4.2 试验材料
• 4.3 单道次压缩试验
• 4.3.1 单道次压缩试验工艺及参数
• 4.3.2 单道次压缩试验数据分析
• 4.4 连续冷却试验
• 4.4.1 连续冷却试验工艺及参数
• 4.4.2 连续冷却试验数据分析
• 4.5 本章小结
• 第5章 轧制工艺试验
• 5.1 引言
• 5.2 传统模铸工艺
• 5.2.1 试验钢成分选择
• 5.2.2 工艺过程
• 5.2.3 试验结果
• 5.3 连铸连轧工艺
• 5.3.1 试验钢成分选择
• 5.3.2 工艺过程
• 5.3.3 试验结果
• 5.4 传统模铸和连轧连铸工艺的比较
• 5.5 连铸连轧的奥氏体和铁素体双相区终轧工艺
• 5.5.1 试验钢成分选择
• 5.5.2 工艺过程
• 5.5.3 试验结果
• 5.6 连铸连轧在线热处理工艺
• 5.6.1 试验钢成分选择
• 5.6.2 工艺过程
• 5.6.3 试验结果
• 5.7 9Ni钢力学性能的影响因素
• 5.7.1 成分的影响
• 5.7.2 奥氏体区终轧温度的影响
• 5.8 本章小结
• 第6章 热处理工艺试验
• 6.1 引言
• 6.2 调质热处理
• 6.2.1 淬火温度的影响
• 6.2.2 回火温度的影响
• 6.3 两相区热处理
• 6.3.1 淬火温度的影响
• 6.3.2 中间淬火温度的影响
• 6.3.3 回火温度的影响
• 6.4 本章小结
• 第7章 结论
• 参考文献
• 致谢