油船貨油艙用鋼D36的組織性能控制及腐蝕性能研究.pdf

1、近年來(lái)，由于油船遭受腐蝕導(dǎo)致油船原油泄漏等重大事故頻頻發(fā)生，油船的腐蝕問(wèn)題受重視程度日益增強(qiáng)。截至目前，國(guó)際海事組織(International MaritimeOrganization，IMO)完成了油船貨油艙(Cargo Oil Tank，COT)耐蝕鋼性能標(biāo)準(zhǔn)和試驗(yàn)程序的制定工作，將其作為COT涂層標(biāo)準(zhǔn)的唯一等效替代方案并強(qiáng)制執(zhí)行。日本研發(fā)的COT耐蝕鋼已初現(xiàn)成效并將在大型油船上試用，而我國(guó)此領(lǐng)域的研究仍處于起步階段，迫切需要開(kāi)發(fā)

2、耐腐蝕油船貨油艙用船板鋼。本文針對(duì)D36型油船貨油艙用鋼開(kāi)展組織性能和工藝研究，腐蝕性能和腐蝕機(jī)理的研究。本文的主要工作和研究結(jié)果如下：
　　(1)通過(guò)組織觀察和膨脹法對(duì)油船貨油艙用鋼D36變形和未變形過(guò)冷奧氏體冷卻過(guò)程中組織演變進(jìn)行了研究，建立了連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線。結(jié)果表明:在連續(xù)冷卻條件下，隨著冷卻速度的增大，組織逐漸由多邊形鐵素體、珠光體和少量貝氏體過(guò)渡到針狀鐵素體、粒狀貝氏體，最后為板條貝氏體和馬氏體。多道次熱模擬實(shí)驗(yàn)得出合

3、適的油船貨油艙用鋼D36生產(chǎn)工藝:終軋溫度820℃～850℃，終冷溫度600℃～650℃，冷卻速率5～15℃/s，在該工藝范圍內(nèi)可得到均勻的不同類型組織。
　　(2)通過(guò)對(duì)貨油艙用鋼D36采用TMCP工藝的實(shí)驗(yàn)室軋制試驗(yàn)，研究了TMCP工藝參數(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)鋼組織性能的影響。對(duì)試制的鋼板進(jìn)行金相組織觀察和拉伸試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)檢測(cè)其力學(xué)性能，結(jié)果表明:加熱溫度1200℃，兩階段軋制，終軋溫度在810℃～830℃，終冷溫度在630℃～650℃，

4、冷卻速率5～15℃/s，可獲得綜合力學(xué)性能良好的D36型貨油艙用鋼，顯微組織主要為鐵素體+粒狀貝氏體和鐵素體+珠光體組織。
　　(3)通過(guò)模擬貨油艙下底板腐蝕實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)計(jì)算熱軋后貨油艙用鋼D36的年腐蝕速率，觀察和分析腐蝕產(chǎn)物形貌、相組成和腐蝕機(jī)理。結(jié)果表明:在此合金成分和軋制工藝下實(shí)驗(yàn)鋼耐腐蝕性能良好，年腐蝕效率在0.21～0.26mm/a，遠(yuǎn)小于國(guó)標(biāo)要求的1mm/a;船板鋼表面未出現(xiàn)明顯點(diǎn)蝕坑，耐點(diǎn)蝕性能良好，生成腐蝕產(chǎn)物為的

5、γ-FeOOH、Fe3O4和穩(wěn)定性好的α-FeOOH;鋼中的夾雜主要為MnS夾雜、Al2O3夾雜和(Mn, Ca)S復(fù)合型夾雜，夾雜是點(diǎn)蝕發(fā)生的敏感部位，對(duì)耐點(diǎn)蝕性有不利影響;提高小角度晶界比例降低大角度晶界比例，有利于提高貨油艙用鋼D36的耐腐蝕性能。
　　(4)通過(guò)電化學(xué)的極化曲線測(cè)定實(shí)驗(yàn)和交流阻抗實(shí)驗(yàn)，繪制極化曲線和交流阻抗的Nyquist圖和Bode圖，提出腐蝕過(guò)程的等效電路。結(jié)果表明:隨著Cl-濃度增加，侵蝕鈍化膜的能力