EH36高强度船板钢的轧制与热处理的研究

论文摘要

随着造船业的发展,市场对高强度高韧性船体结构用钢需求旺盛。采用微合金化及控轧控冷技术是目前生产高强度船板的主要方法。而对于厚规格的船板需配合热处理工艺才能获得比较稳定的产品性能。本文采用低碳高锰并添加Nb、Ti的成分设计方法,对高强度EH36船板的热轧和热处理工艺进行了研究。主要研究结果如下：（1）通过热模拟实验,测试了EH36钢的动态CCT曲线。分析了不同冷却速率度对EH36船板钢组织的影响规律；同时采用加热淬火法测定出EH36奥氏体晶粒粗化温度为1200°C以上。（2）在热模拟实验的基础上,进行了实验室轧制实验。分别采用常规轧制,控制轧制、控轧控冷三种不同的轧制工艺进行了试轧,成品厚度分别为20mm、30mm、40mm。从轧后钢板性能测试的结果可以看出,采用控制轧制和控轧控冷工艺的钢板性能明显高于普通轧制。（3）研究了正火工艺参数对EH36钢板组织和性能的影响。随加热温度提高和保温时间延长,钢板屈服强度降低,抗拉强度变化不大。热处理后钢板对比热处理前冲击韧性显著提高。（4）现场试制结果表明,采用控轧控冷生产工艺,可以生产满足船级社要求的EH36船板钢。（5）采用低碳高锰、Nb微合金化原则所制定的EH36高强船板的化学成分经济合理。采用二阶段控制轧制和控轧控冷工艺,加热温度为1200℃左右,开轧温度为1100-1150℃,二阶段开轧温度860-910℃,终轧温度810-850℃,轧后采用空冷或水冷,并配合合适的热处理制度均可以获得性能良好的EH36船板钢。厚规格钢板需采用正火处理,合适的正火工艺为加热温度910℃,加热时间为1.7-2min/mm。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 我国船板生产状况
• 1.2.1 船板生产的发展现状
• 1.2.2 国内船板产能不足
• 1.2.3 船用钢材国内外研究现状
• 1.3 船板钢成分及性能要求
• 1.3.1 我国船板的成分及性能要求
• 1.3.2 船级社认可规范对性能的要求
• 1.3.3 TMCP技术的优点及应用
• 1.3.4 热处理工艺概况
• 1.4 研究背景与内容
• 1.4.1 课题研究背景和意义
• 1.4.2 课题主要研究内容
• 第2章 高强度船板EH36的热模拟研究
• 2.1 试验钢的化学成分
• 2.2 动态CCT的曲线测定
• 2.2.1 实验的目的
• 2.2.2 实验方案及试样的加工
• 2.3 试验结果与分析
• 2.3.1 硬度的测定
• 2.3.2 金相组织的分析
• 2.3.3 CCT曲线的绘制
• 2.4 奥氏体晶粒粗化温度的研究
• 2.4.1 实验的原理及方法
• 2.4.2 实验结果分析
• 2.5 本章小结
• 第3章 EH36实验室试制与性能检验
• 3.1 实验思路
• 3.2 实验设备情况
• 3.3 实验方案及实际试轧参数
• 3.3.1 实验方案
• 3.3.2 三种不同轧制工艺的设计及轧制参数
• 3.4 性能的检测
• 3.4.1 拉伸实验及结果分析
• 3.4.2 冲击实验及结果分析
• 3.4.3 金相组织的分析
• 3.5 本章小结
• 第4章 高强度船板热处理工艺的研究
• 4.1 热处理的原理及作用
• 4.1.1 热处理的分类及类型的选择
• 4.1.2 热处理的原理
• 4.1.3 热处理的作用
• 4.2 热处理工艺
• 4.2.1 EH36船板的交货状态
• 4.2.2 正火热处理工艺的制定
• 4.2.3 热处理实验数据汇总
• 4.3 热处理前后的性能检测对比
• 4.3.1 力学性能
• 4.3.2 冲击性能
• 4.3.3 时效冲击性能
• 4.3.4 微观金相组织
• 4.4 本章小结
• 第5章 高强度船板EH36的工业试轧
• 5.1 实际生产工艺流程
• 5.2 工业试轧工艺参数及检测结果
• 5.2.1 实际的轧制规程
• 5.2.2 厚度38mm船板的性能检测
• 5.2.3 厚度50mm船板的性能检测
• 5.3 热处理及性能检测
• 5.4 本章小结
• 第6章 结论
• 参考文献
• 致谢