高強度船板鋼組織性能的研究.pdf

1、隨著世界經(jīng)濟的快速發(fā)展，給船舶工業(yè)的發(fā)展帶來了契機，高強度船體結(jié)構(gòu)用鋼的需求也隨之加大。因此，開發(fā)高強度船體鋼具有廣闊的市場前景。本文就高強度船體結(jié)構(gòu)用鋼的組織和性能進(jìn)行了研究，并對高強度結(jié)構(gòu)鋼的微合金化進(jìn)行了分析和研究。 首先根據(jù)船級社標(biāo)準(zhǔn)對高強度船板鋼的成分進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，然后利用DIL805膨脹相變儀以及Gleeble-3500實驗機對試驗鋼板進(jìn)行熱模擬試驗，測定鋼的靜、動態(tài)CCT曲線，并對不同冷速、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)對材料組織與性能的影響；應(yīng)用CMT5105拉伸機和沖擊實驗機對控軋控冷態(tài)和正火熱處理態(tài)鋼板進(jìn)行常規(guī)力學(xué)性能測試；應(yīng)用金相顯微鏡、掃描電鏡、透射電鏡、XRD衍射等對高強度船板鋼的微觀組織和析出物進(jìn)行觀測和分析，最后還開展了正火熱處理試驗，為現(xiàn)場生產(chǎn)制訂熱處理工藝參數(shù)提供依據(jù)。 本文實驗得到的主要結(jié)果如下： 1．從高強度船板鋼的動、靜態(tài)CCT曲線可知，變形會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)升溫將不會導(dǎo)致其固溶率發(fā)生明顯的變化；第二相顆粒對晶粒長大阻力將急劇減弱，原始奧氏體晶粒將迅速長大。 3.40mm厚高強度船體結(jié)構(gòu)鋼板各項性能指標(biāo)均達(dá)到了船級社標(biāo)準(zhǔn)的要求，而50

4、mm厚板在經(jīng)過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程中主要起到阻礙原始奧氏體晶粒長大，細(xì)化奧氏體晶粒的作用，在軋制過程中起到抑制再結(jié)晶及