36kg级高强船板生产工艺研究

36kg级高强船板生产工艺研究

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,其中高强船板就是其中之一。本文研究工作结合首秦金属材料有限公司进行高强船板生产实验与九国船级社认证进行。主要工作如下:1.通过多次小规模现场轧制试验,研究了化学成分、加热制度、开轧温度、精轧温度、终轧温度、终冷温度以及冷却速度对高强船板综合力学性能的影响关系,并确定了优化后的船板生产工艺:粗轧开轧温度大于1050℃,精轧开轧温度850±20℃、终轧温度820~860℃,最佳温度为840℃左右、终冷温度为660-680,冷却速度5~9℃/s,待温厚度根据成品厚度不同而不同,其中30mm以下待温厚度为成品厚度的3倍,50mm厚钢板待温厚度为成品厚度的2倍。2.通过金相、扫描电镜和能谱等检测手段对钢板断口形貌、显微组织等进行观察研究,并对分层与不分层高强船板进行对比分析发现:铸坯的板厚中心偏析造成轧后钢板心部珠光体含量增多,且带宽较大是造成高强船板分层的主要原因。通过提高加热炉的加热温度和铸坯在炉时间,铸坯平均在炉时间大于240min,均热时间大于64min,钢板拉伸断口分层几率从45%下降到20.3%。3.利用黑匣子检测手段对铸坯在加热炉内升温过程进行记录,测得250mm厚铸坯经过186min加热后,铸坯中心温度达到1200℃,达到加热炉设定温度要求;但厚度方向仍然存在15℃温差,固定梁水印处温度比铸坯其他部位低50-60℃;结合加热制度对船板断口分层的影响关系,修正了不同成分铸坯的加热制度。4.分析研究了不同正火工艺对高强船板组织性能的影响规律,确定了针对高强船板生产过程中由于各种因素造成力学性能不合钢板的正火补救措施。经920℃正火,保温1min/mm×H可获得最佳的力学性能配比。经950℃正火后能完全消除拉伸断口分层现象。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 高强船板发展现状和趋势
  • 1.1.1 船板强度要求
  • 1.1.2 日本船用钢板生产概况
  • 1.2 强韧化机制研究
  • 1.2.1 固溶强化
  • 1.2.2 沉淀、弥散强化
  • 1.2.3 晶界强化
  • 1.2.4 位错和亚结构强化
  • 1.3 TMCP工艺研究
  • 1.3.1 再结晶型控制轧制的特点
  • 1.3.2 未再结晶区控轧
  • 1.3.3 奥氏体/铁素体转变
  • 1.3.4 加速冷却
  • 1.3.5 结论
  • 1.4 研究背景和内容
  • 1.4.1 研究背景
  • 1.4.2 研究内容
  • 第二章 D36高强船板的工业试制
  • 2.1 试验设备
  • 2.2 化学成分设计
  • 2.2.1 基本元素
  • 2.2.2 微合金化元素
  • 2.2.3 有害杂质元素
  • 2.3 高强船板试制
  • 2.3.1 第一次试制
  • 2.3.2 第二次高强船板试制
  • 2.4 轧制工艺优化
  • 2.5 本章小结
  • 第三章 断口缺陷研究
  • 3.1 断口分层
  • 3.2 中心偏析对分层的影响
  • 3.3 夹杂物对分层的影响
  • 3.3.1 夹杂物分类
  • 3.3.2 夹杂物对力学性能的影响
  • 3.4 加热制度对改善分层研究
  • 3.5 本章小结
  • 第四章 铸坯加热升温过程研究
  • 4.1 影响奥氏体形成速度的因素分析
  • 4.1.1 加热温度的影响
  • 4.1.2 原始组织的影响
  • 4.1.3 化学成分的影响
  • 4.2 实验方法
  • 4.3 "黑匣子"采集到各点温度曲线及分析
  • 4.4 试验结果
  • 4.5 加热炉升温曲线优化
  • 4.6 本章小结
  • 第五章 高强船板正火工艺研究
  • 5.1 前言
  • 5.2 高强船板DH36的正火试验
  • 5.2.1 试验材料
  • 5.2.2 实验方案
  • 5.2.3 试验结果
  • 5.2.4 分析与讨论
  • 5.3 本章小结
  • 第六章 结论
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表的论文
  • 参加的科研项目
  • 致谢
  • 相关论文文献

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