高強(qiáng)度船板鋼組織性能的研究.pdf

1、隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，給船舶工業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了契機(jī)，高強(qiáng)度船體結(jié)構(gòu)用鋼的需求也隨之加大。因此，開發(fā)高強(qiáng)度船體鋼具有廣闊的市場(chǎng)前景。本文就高強(qiáng)度船體結(jié)構(gòu)用鋼的組織和性能進(jìn)行了研究，并對(duì)高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的微合金化進(jìn)行了分析和研究。 首先根據(jù)船級(jí)社標(biāo)準(zhǔn)對(duì)高強(qiáng)度船板鋼的成分進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，然后利用DIL805膨脹相變儀以及Gleeble-3500實(shí)驗(yàn)機(jī)對(duì)試驗(yàn)鋼板進(jìn)行熱模擬試驗(yàn)，測(cè)定鋼的靜、動(dòng)態(tài)CCT曲線，并對(duì)不同冷速、不同變形溫度、不同變形量

2、條件下的組織進(jìn)行分析；進(jìn)而研究了控軋控冷工藝參數(shù)對(duì)材料組織與性能的影響；應(yīng)用CMT5105拉伸機(jī)和沖擊實(shí)驗(yàn)機(jī)對(duì)控軋控冷態(tài)和正火熱處理態(tài)鋼板進(jìn)行常規(guī)力學(xué)性能測(cè)試；應(yīng)用金相顯微鏡、掃描電鏡、透射電鏡、XRD衍射等對(duì)高強(qiáng)度船板鋼的微觀組織和析出物進(jìn)行觀測(cè)和分析，最后還開展了正火熱處理試驗(yàn)，為現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)制訂熱處理工藝參數(shù)提供依據(jù)。 本文實(shí)驗(yàn)得到的主要結(jié)果如下： 1．從高強(qiáng)度船板鋼的動(dòng)、靜態(tài)CCT曲線可知，變形會(huì)縮短先共析鐵素體轉(zhuǎn)變

3、的孕育期，提高奧氏體向先共析鐵素體轉(zhuǎn)變的溫度，促進(jìn)鐵素體相變； 2．高強(qiáng)度船板鋼在高溫加熱的條件下有較好的抗晶粒粗化能力，其奧氏體晶粒粗化溫度在1250℃～1300℃；當(dāng)加熱溫度超過(guò)1250℃后，鋼中Ti和Nb已基本上達(dá)到其固溶度積平衡要求，繼續(xù)升溫將不會(huì)導(dǎo)致其固溶率發(fā)生明顯的變化；第二相顆粒對(duì)晶粒長(zhǎng)大阻力將急劇減弱，原始奧氏體晶粒將迅速長(zhǎng)大。 3.40mm厚高強(qiáng)度船體結(jié)構(gòu)鋼板各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到了船級(jí)社標(biāo)準(zhǔn)的要求，而50

4、mm厚板在經(jīng)過(guò)正火處理后性能也達(dá)到了要求。 4．控軋控冷態(tài)鋼板的顯微組織為均勻細(xì)小的復(fù)合組織，鋼中有少量碳化物顆粒析出，析出相主要為TiN，Nb(C，N)，V(C，N)。 5．對(duì)鈮、釩、鈦等微合金元素在鋼中的溶解和析出特征進(jìn)行的研究結(jié)果表明，鈮、釩、鈦等微合金元素易與碳、氮元素結(jié)合成碳化物、氮化物和碳氮化物，這些微合金化合物在高溫加熱過(guò)程中主要起到阻礙原始奧氏體晶粒長(zhǎng)大，細(xì)化奧氏體晶粒的作用，在軋制過(guò)程中起到抑制再結(jié)晶及