發(fā)布時(shí)間：2020-06-07 08:24

【摘要】：隨著大線能量焊接技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,船舶制造效率得到了顯著的提高,對(duì)船板鋼的焊接性能提出了更高的要求。結(jié)合氧化物冶金技術(shù)機(jī)理,通過(guò)分析不同船板鋼試樣中夾雜物誘發(fā)晶內(nèi)鐵素體現(xiàn)象,對(duì)夾雜物對(duì)高強(qiáng)船板鋼組織細(xì)化機(jī)制進(jìn)行了深入的研究。首先按照優(yōu)化后的船板鋼設(shè)計(jì)成分進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室冶煉實(shí)驗(yàn),并對(duì)所得試驗(yàn)鋼開(kāi)展了包括TMCP工藝軋制、大線能量焊接、沖擊試驗(yàn)、顯微組織分析和夾雜物分析等一系列的研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:典型爐次試樣焊接熱影響區(qū)中發(fā)現(xiàn)大量IAF組織,組織均勻且細(xì)小,吸收沖擊功遠(yuǎn)高于其他爐次;誘發(fā)IAF夾雜物形狀以圓形、不規(guī)則形狀為主,鑄態(tài)試樣和焊接熱影響區(qū)試樣中夾雜物尺寸明顯不同,集中區(qū)域分別介于5μm~10μm和2μm~5μm之間;夾雜物成分基本一致,均由Ti Ox、Al2O3、Mn S和少量碳、氮化合物復(fù)合而成。其次為了分析在熱處理?xiàng)l件下不同晶粒度的船板鋼組織變化規(guī)律和可作為IAF形核核心的夾雜物,分別對(duì)工業(yè)船板鋼鑄態(tài)、軋態(tài)組織進(jìn)行了熱處理試驗(yàn)。結(jié)果表明:不同熱處理溫度下試樣顯微組織變化規(guī)律明顯不同,鑄態(tài)試樣中IAF誘發(fā)溫度區(qū)間為700℃~750℃、1150℃~1300℃,軋態(tài)試樣中IAF誘發(fā)溫度區(qū)間為1100℃~1300℃;誘發(fā)IAF夾雜物形狀以圓形、不規(guī)則形狀為主,成分基本一致;鑄坯試樣中能誘發(fā)IAF的夾雜物,其尺寸集中在5μm~10μm之間,40mm鋼板試樣中夾雜物尺寸多在5μm以下。最后統(tǒng)計(jì)、分析了對(duì)不同晶粒度下,誘發(fā)IAF夾雜物的尺寸與所在奧氏體晶粒的尺寸,得出了隨著奧氏體晶粒度逐漸增大,夾雜物尺寸逐漸減小的結(jié)論。利用最小二乘法,對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合分析,得到了能反應(yīng)夾雜物與所在原奧氏體晶粒尺寸匹配關(guān)系的擬合函數(shù),為軋后組織的晶粒度控制、冶煉的夾雜物控制提供理論指導(dǎo)。
【圖文】：

雜物不僅不會(huì)對(duì)鋼材組織性能產(chǎn)生不利影響，如鋼中的部分硫化物、氮化物物等，可以作為鐵素體非均質(zhì)形核核心有效拆分細(xì)化奧氏體晶粒，部分細(xì)小在奧氏體晶界周?chē)鷱浬⒎植�，有效抑制奧氏體晶粒長(zhǎng)大。冶煉過(guò)程中可通過(guò)物的特征參數(shù)進(jìn)行有效地控制，，利用這些微細(xì)夾雜物來(lái)改善 HAZ 韌性，提鋼的大線能量焊接性能。研究表明，氧化物冶金技術(shù)機(jī)制主要包括兩個(gè)方面：其一是利用鋼材中彌散微細(xì)夾雜物，通過(guò)釘軋?jiān)瓓W氏體境界抑制晶粒長(zhǎng)大，改善焊接熱影響區(qū)韌性是在焊后相變過(guò)程中，晶內(nèi)針狀鐵素體（Intragranular Acicular Ferrite，IAF雜物為核心在晶粒內(nèi)析出，針狀鐵素體有效分割細(xì)化晶粒，改善焊接熱影響17]。氧化物冶金思想自提出之后，大量研究人員對(duì)氧化物冶金機(jī)理進(jìn)行了深入并應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐，相繼開(kāi)發(fā)了三代氧化物冶金技術(shù)，如圖 1 所示。

第 1 章 文獻(xiàn)綜述線能量提高、船板厚度增加，傳統(tǒng)大線能量焊接用鋼 HAZ。新日鐵率先開(kāi)發(fā)了第三代氧化物冶金技術(shù)（Super hnology with Fine MicrostructureImparted by Fine Particles，術(shù)通過(guò)在鋼中加入適量的 Mg 或 Ca 有效改善鋼中夾雜物高分布微細(xì)夾雜強(qiáng)烈抑制 HAZ 奧氏體晶粒的長(zhǎng)大，顯著改金技術(shù)的思想金技術(shù)的核心是對(duì)鋼中高熔點(diǎn)氧化物的控制，具體思路如下
【學(xué)位授予單位】：華北理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U668.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2701142