球扁鋼是一種船舶專用的結(jié)構(gòu)型鋼,通常作為船的龍骨和加強筋,與船板鋼連接可組成各種形式的船體結(jié)構(gòu)。由于球扁鋼在船舶結(jié)構(gòu)中起著至關(guān)重要的作用,對其性能提出了較高的要求。球扁鋼屬于異型材,在軋制后存在截面溫度、組織和性能的不均勻,需要進行后續(xù)熱處理來改善強韌匹配性和截面不均勻性。目前高強度、高韌性的球扁鋼采用的熱處理工藝為調(diào)質(zhì)處理。由于感應(yīng)加熱淬火具有升溫速度快、高溫區(qū)停留時間短、能源利用率高等特點,球扁鋼的調(diào)質(zhì)處理主要采用感應(yīng)加熱淬火+回火的方式。本文以16#單球扁鋼為研究對象,利用ABAQUS軟件模擬與實驗相結(jié)合的方式,深入研究了電磁感應(yīng)加熱對球扁鋼組織和性能的影響規(guī)律。通過模擬得到線圈數(shù)量、預(yù)熱電流密度、加熱電流密度、保溫距離和球扁鋼移動速度對球扁鋼的截面溫度場分布均有影響。其中,使用兩級線圈加熱、提高預(yù)熱線圈電流密度、適當延長保溫距離和適當減慢移動速度均可實現(xiàn)球扁鋼的截面溫度均勻性,并對計算結(jié)果的準確性進行驗證�；谟嬎憬Y(jié)果,調(diào)節(jié)熱處理工藝參數(shù),探究了淬火溫度、回火溫度和回火時間對16#單球扁鋼組織和性能的影響。最終獲得16#單球扁鋼截面均勻性最佳的熱處理工藝為:980℃感應(yīng)加熱淬火,670℃回火2h。
【學(xué)位單位】：中國石油大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U668.2;TG161
【部分圖文】：

第 1 章 緒論況介，我國海洋工業(yè)的迅猛發(fā)展，船舶的需求量逐提出了要求[1,2]。種異形斷面型鋼，是主要應(yīng)用于造船和造橋領(lǐng)、扁鋼等其他型材相比，球扁鋼在使用過程中矩、更好的強重比以及較小的截面面積[4]。因常用于船舶的龍骨和加強筋。就像人的肋骨一重要的作用[5,6]。目前在船體結(jié)構(gòu)中的船頭、甲鋼起扶強和防撓的作用[7]。

中國石油大學(xué)（北京）碩士專業(yè)學(xué)位論文的生產(chǎn)工藝及存在問題扁鋼的軋制過程 所示，球扁鋼的軋制工藝一般采用孔型軋制，常用的孔軋孔型、蝶式孔型、槽式孔型[14]。由于球扁鋼的形狀的壓下量小，所以一般需要軋制 10-14 道次。球扁鋼軋量設(shè)計不合理，容易產(chǎn)生折疊、壓痕、耳子等缺陷[4]。頭與腹板彎曲度、縱向波浪、扭轉(zhuǎn)等問題。所以，與軋制工藝更加復(fù)雜[15]。

的截面尺寸差異，球扁鋼的變形速率和軋制冷卻過程中球頭和腹板的冷卻速度也不一致，因此，容易導(dǎo)致軋制后球扁鋼球頭和腹板的最終組織和力學(xué)性能不均勻性[16,17]。（2）球扁鋼的熱處理方式在低強度級別的球扁鋼的生產(chǎn)中多采用熱軋態(tài)交貨，在高強度球扁鋼的生產(chǎn)中，為提高熱軋球扁鋼的綜合力學(xué)性能，通常需要進行軋后熱處理。同一種型號的球扁鋼，當化學(xué)成分不同是，對應(yīng)的熱處理方式也不同；同一成分的球扁鋼，不同規(guī)格，其熱處理制度也可能不同[18]。受球扁鋼截面尺寸差異性的影響，如何通過制定合適的熱處理制度，減少球扁鋼的截面組織性能不均勻性，使球頭和腹板最終獲得較好的強韌匹配性，是研究需要解決的重要問題。目前，高強度球扁鋼根據(jù)性能的要求，可采用回火、正火+回火和調(diào)質(zhì)三種熱處理方式[5]。
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本文編號：2892710