新一代440MPa级水面舰船用钢的成分设计与性能研究

论文摘要

国内现有的440MPa级水面舰船用钢有903、945钢,而903钢已是淘汰钢种,945钢采用Ni、Cr、Mo、V合金系,碳当量较高,焊接难度大,建造成本高。因此随着海军舰船不断向提高技战术性能的方向发展,舰船用钢必须优先或同步发展,开发易焊接、低成本、性能稳定的新一代水面舰船用钢势在必行,而新一代440MPa级舰船用钢的成分设计及生产工艺研究又是关键。本文设计10种不同成分的试验钢,并在实验室进行冶炼、轧制、显微组织分析及力学性能检验等实验。针对不同成分实验钢进行了系列试验研究,包括控轧控冷工艺对组织与性能的影响、合金元素对组织与性能的影响等,最终筛选出合理的成分,并通过降低终轧温度、提高终轧压下量及提高轧后冷却速度等新工艺,开发出新一代低成本、易焊接、性能稳定的440MPa级舰船用钢,为工业试制提供了坚实的基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 舰船用钢的技术条件及对生产工艺的要求
• 1.3 国内外现状及发展趋势
• 1.4 钢的强化机理
• 1.4.1 固溶强化
• 1.4.2 位错强化
• 1.4.3 晶界强化
• 1.4.4 沉淀强化
• 1.4.5 相变强化
• 1.5 控轧控冷技术
• 1.5.1 控制轧制的四个阶段
• 1.5.2 控制轧制的要素
• 1.5.3 控轧控冷工艺的内容
• 1.6 本文任务
• 1.6.1 研究内容
• 1.6.2 主要考核指标
• 2 试验材料及试验方法
• 2.1 试验材料的成分设计
• 2.2 试验方法及设备
• 2.2.1 冶炼
• 2.2.2 控轧与控冷
• 2.2.3 微观组织观察
• 2.2.4 力学性能测试
• 3 热轧工艺对力学性能的影响
• 3.1 试验钢的成分
• 3.2 试验钢的CCT曲线
• 3.3 试验钢的锻造及轧制工艺
• 3.4 试验钢常规力学性能
• 3.5 控轧控冷工艺参数对力学性能的影响
• 3.5.1 轧后冷却速度对力学性能的影响
• 3.5.2 终冷温度对力学性能的影响
• 3.5.3 终轧温度对力学性能的影响
• 3.5.4 终轧变形量对力学性能的影响
• 3.6 本章小结
• 4 化学成分对力学性能的影响
• 4.1 Ni、Cr、Cu元素的影响
• 4.2 Nb元素的影响
• 4.3 C、V元素的影响
• 4.4 高温塑性试验分析
• 4.5 小结
• 5 结论
• 参考文献
• 致谢