一種高強度水電用鋼加工工藝與組織性能研究.pdf

1、近年來，隨著我國水電建設(shè)步伐的加快，尤其是大容量抽水蓄能電站的興建，高水頭、大直徑、高HD值壓力鋼管的不斷涌現(xiàn)，對水電用鋼板的強韌性和焊接性能等提出了更高的要求。為了減少鋼管、蝸殼、岔管的壁厚，降低施工和焊接難度，這些高參數(shù)、大型化壓力鋼管，特別是岔管，已經(jīng)開始采用級別為800MPa的高強鋼板。但該級別水電用高強鋼板，通常價格較高，附加值也高。因此，研究出強韌性和焊接性更加良好的鋼板是目前迫切需要解決的問題之一，這對于其工程應(yīng)用具有重要

2、意義。本文基于上述背景，設(shè)計并優(yōu)化了該級別實驗鋼的化學(xué)成分，研究了加工工藝及熱處理工藝參數(shù)等對其組織和力學(xué)性能的影響。主要內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　(1)根據(jù)JMatPro軟件對鋼板性能的模擬結(jié)果，以保證實驗鋼的力學(xué)性能達標、合金元素多元少量添加為原則，計算并優(yōu)化了實驗鋼的化學(xué)成分。同時，為了保證實驗鋼的焊接性能，碳當量控制在最低水平，并添加Cr、Mo、Mn等元素提高淬透性;最終的化學(xué)成分滿足了設(shè)計的要求。
　　(2)利用熱膨脹

3、法和金相法，在相變儀上測定了實驗鋼的靜態(tài)CCT圖，獲得了冷卻速率對實驗鋼組織和硬度的影響規(guī)律，揭示了不同冷卻速率下實驗鋼的相變過程組織特征。結(jié)果表明:軋后冷卻速率控制在10～40℃/s范圍內(nèi)時，可以得到全部板條馬氏體組織，其最高硬度為468 HV。
　　(3)利用熱膨脹法和金相法在相變儀上測定了實驗鋼的SH-CCT圖，獲得了冷卻速率對焊接熱影響區(qū)組織和硬度的影響規(guī)律，揭示了不同冷卻速率下焊接熱影響區(qū)的相變過程組織特征。當冷卻速率低

4、于10℃/s(即t8/5＞30s)時，得到的組織不全為馬氏體組織，其最高硬度為414HV。
　　(4)利用實驗室φ450mm熱軋機組模擬了兩階段軋制工藝，并對軋后實驗鋼的顯微組織進行了觀察。結(jié)果表明:熱軋后實驗鋼的組織為較細的粒狀貝氏體組織。
　　(5)對軋后的實驗鋼進行了不同溫度和時間的淬火和回火實驗，對其微觀組織和力學(xué)性能進行了觀察和檢測分析，獲得了淬火和回火工藝參數(shù)對組織性能的影響規(guī)律，提出了合適的調(diào)質(zhì)熱處理工藝參數(shù)，