新型易焊船體鋼力學(xué)性能及焊接性能的研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-31 21:51
我國高強(qiáng)度船體結(jié)構(gòu)鋼經(jīng)過近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展已經(jīng)基本上可以滿足國內(nèi)各方面的需求。但在高強(qiáng)度、輕量化和高效焊接等方面還有很長的路要走。本文設(shè)計(jì)了一種新型易焊接的船體鋼,使用光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)、背散射電子衍射(EBSD)和X射線衍射(XRD)等實(shí)驗(yàn)手段,研究了不同熱處理工藝對(duì)試驗(yàn)鋼顯微組織和力學(xué)性能的影響,并通過焊接熱模擬試驗(yàn),繪制出試驗(yàn)鋼焊接熱影響區(qū)的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線(SH-CCT曲線)和相變動(dòng)力學(xué)曲線,分析了不同t8/5(800500℃的冷卻時(shí)間)對(duì)試驗(yàn)鋼顯微組織和性能的影響,研究了試驗(yàn)鋼在連續(xù)冷卻條件下的相變動(dòng)力學(xué)。得出以下主要結(jié)論:1.試驗(yàn)鋼經(jīng)過水淬或者油淬后在不同的溫度下回火,隨著回火溫度的升高,屈服強(qiáng)度和硬度均逐漸降低,試驗(yàn)鋼經(jīng)水淬后的強(qiáng)度和硬度高于油淬;低溫韌性隨回火溫度的升高而不斷提高;且其大角度晶界隨回火溫度的升高逐漸增加。2.試驗(yàn)鋼經(jīng)過水淬或者油淬后在不同的溫度下回火,微觀組織均為回火索氏體;隨著回火溫度的升高,馬氏體板條束逐漸合并變寬,板條束間的方向分布趨于雜亂,并伴隨著滲碳體的析出與聚集,以及多邊形鐵素體的...
【文章來源】:武漢科技大學(xué)湖北省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 文獻(xiàn)綜述
1.1 引言
1.2 船體鋼的發(fā)展
1.2.1 國際船體鋼的發(fā)展
1.2.2 我國船體鋼的發(fā)展
1.3 船體鋼性能要求
1.3.1 高強(qiáng)度
1.3.2 低溫韌性
1.3.3 焊接性
1.3.4 耐蝕性
1.4 合金元素影響
1.5 本文的主要研究內(nèi)容與意義
第2章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 模擬與公式計(jì)算
2.2.1 軟件模擬計(jì)算
2.2.2 經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算
2.2.3 熱模擬試驗(yàn)
2.3 熱處理方法
2.4 顯微組織觀察與表征
2.4.1 光學(xué)顯微鏡觀察
2.4.2 掃描電子顯微鏡觀察
2.4.3 X射線衍射確定物相
2.4.4 背散射電子衍射分析
2.5 力學(xué)性能試驗(yàn)
2.5.1 拉伸試驗(yàn)
2.5.2 沖擊試驗(yàn)
2.5.3 顯微硬度試驗(yàn)
2.6 焊接熱模擬實(shí)驗(yàn)及其分析方法
2.6.1 焊接熱模擬試驗(yàn)
2.6.2 膨脹法
2.6.3 杠桿法
第3章 熱處理工藝對(duì)試驗(yàn)鋼微觀組織及力學(xué)性能的影響
3.1 引言
3.2 熱處理工藝依據(jù)
3.2.1 合金成分設(shè)計(jì)
3.2.2 相變點(diǎn)測(cè)定
3.3 熱處理工藝
3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.4.1 力學(xué)性能
3.4.2 顯微組織
3.4.3 大小角晶界
3.4.4 XRD試驗(yàn)
3.5 分析與討論
3.5.1 顯微組織對(duì)力學(xué)性能的影響
3.5.2 大角度晶界對(duì)低溫韌性的影響
3.6 本章小結(jié)
第4章 船體鋼焊接熱影響區(qū)組織轉(zhuǎn)變與相變動(dòng)力學(xué)
4.1 引言
4.2 焊接熱影響區(qū)組織轉(zhuǎn)變特征
4.2.1 奧氏體化相變溫度
4.2.2 冷卻過程中相轉(zhuǎn)變溫度
4.2.3 不同t8/5條件下的硬度
4.2.4 不同t8/5條件下的顯微組織
4.2.5 SH-CCT曲線的繪制
4.3 焊接熱影響區(qū)相變動(dòng)力學(xué)曲線
4.4 分析與討論
4.4.1 SH-CCT曲線分析
4.4.2 相變動(dòng)力學(xué)分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 全文結(jié)論與展望
5.1 全文結(jié)論
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]工信部發(fā)布“中國制造2025”重點(diǎn)項(xiàng)目指南[J]. 伊然. 工程機(jī)械. 2016(12)
[2]中國第一艘輪船的由來[J]. 龔纓晏. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(人文社會(huì)科學(xué)版). 2017(02)
[3]艇體結(jié)構(gòu)用鋼材料技術(shù)發(fā)展與展望[J]. 孟曉宇,吳始棟,王祖華. 艦船科學(xué)技術(shù). 2014(12)
[4]新一代艦船用鋼制備技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展展望[J]. 劉振宇,陳俊,唐帥,王國棟. 中國材料進(jìn)展. 2014(Z1)
[5]艦艇用高強(qiáng)鋼強(qiáng)度及其耐蝕性現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 郝文魁,劉智勇,王顯宗,李曉剛. 裝備環(huán)境工程. 2014(01)
[6]低合金耐海水腐蝕鋼的開發(fā)[J]. 郭慧英,張宇,何玉春,許紅梅. 鋼鐵. 2013(09)
[7]國內(nèi)外高強(qiáng)度船板鋼的研發(fā)現(xiàn)狀和發(fā)展[J]. 陳妍,齊殿威,吳美慶. 特殊鋼. 2011(05)
[8]低合金高強(qiáng)鋼激光-電弧復(fù)合熱源焊接冷裂紋敏感性分析[J]. 滕彬,李小宇,雷振,王旭友. 焊接學(xué)報(bào). 2010(11)
[9]美國海軍艦艇用鋼板消耗量[J]. 吳始棟. 金屬世界. 2010(03)
[10]英國潛艇用鋼及其焊接材料[J]. 徐科. 材料開發(fā)與應(yīng)用. 2010(01)
碩士論文
[1]船舶及海洋平臺(tái)用鋼的開發(fā)與應(yīng)用[D]. 余永光.燕山大學(xué) 2016
本文編號(hào):2950376
【文章來源】:武漢科技大學(xué)湖北省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 文獻(xiàn)綜述
1.1 引言
1.2 船體鋼的發(fā)展
1.2.1 國際船體鋼的發(fā)展
1.2.2 我國船體鋼的發(fā)展
1.3 船體鋼性能要求
1.3.1 高強(qiáng)度
1.3.2 低溫韌性
1.3.3 焊接性
1.3.4 耐蝕性
1.4 合金元素影響
1.5 本文的主要研究內(nèi)容與意義
第2章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 模擬與公式計(jì)算
2.2.1 軟件模擬計(jì)算
2.2.2 經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算
2.2.3 熱模擬試驗(yàn)
2.3 熱處理方法
2.4 顯微組織觀察與表征
2.4.1 光學(xué)顯微鏡觀察
2.4.2 掃描電子顯微鏡觀察
2.4.3 X射線衍射確定物相
2.4.4 背散射電子衍射分析
2.5 力學(xué)性能試驗(yàn)
2.5.1 拉伸試驗(yàn)
2.5.2 沖擊試驗(yàn)
2.5.3 顯微硬度試驗(yàn)
2.6 焊接熱模擬實(shí)驗(yàn)及其分析方法
2.6.1 焊接熱模擬試驗(yàn)
2.6.2 膨脹法
2.6.3 杠桿法
第3章 熱處理工藝對(duì)試驗(yàn)鋼微觀組織及力學(xué)性能的影響
3.1 引言
3.2 熱處理工藝依據(jù)
3.2.1 合金成分設(shè)計(jì)
3.2.2 相變點(diǎn)測(cè)定
3.3 熱處理工藝
3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.4.1 力學(xué)性能
3.4.2 顯微組織
3.4.3 大小角晶界
3.4.4 XRD試驗(yàn)
3.5 分析與討論
3.5.1 顯微組織對(duì)力學(xué)性能的影響
3.5.2 大角度晶界對(duì)低溫韌性的影響
3.6 本章小結(jié)
第4章 船體鋼焊接熱影響區(qū)組織轉(zhuǎn)變與相變動(dòng)力學(xué)
4.1 引言
4.2 焊接熱影響區(qū)組織轉(zhuǎn)變特征
4.2.1 奧氏體化相變溫度
4.2.2 冷卻過程中相轉(zhuǎn)變溫度
4.2.3 不同t8/5條件下的硬度
4.2.4 不同t8/5條件下的顯微組織
4.2.5 SH-CCT曲線的繪制
4.3 焊接熱影響區(qū)相變動(dòng)力學(xué)曲線
4.4 分析與討論
4.4.1 SH-CCT曲線分析
4.4.2 相變動(dòng)力學(xué)分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 全文結(jié)論與展望
5.1 全文結(jié)論
5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]工信部發(fā)布“中國制造2025”重點(diǎn)項(xiàng)目指南[J]. 伊然. 工程機(jī)械. 2016(12)
[2]中國第一艘輪船的由來[J]. 龔纓晏. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(人文社會(huì)科學(xué)版). 2017(02)
[3]艇體結(jié)構(gòu)用鋼材料技術(shù)發(fā)展與展望[J]. 孟曉宇,吳始棟,王祖華. 艦船科學(xué)技術(shù). 2014(12)
[4]新一代艦船用鋼制備技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展展望[J]. 劉振宇,陳俊,唐帥,王國棟. 中國材料進(jìn)展. 2014(Z1)
[5]艦艇用高強(qiáng)鋼強(qiáng)度及其耐蝕性現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 郝文魁,劉智勇,王顯宗,李曉剛. 裝備環(huán)境工程. 2014(01)
[6]低合金耐海水腐蝕鋼的開發(fā)[J]. 郭慧英,張宇,何玉春,許紅梅. 鋼鐵. 2013(09)
[7]國內(nèi)外高強(qiáng)度船板鋼的研發(fā)現(xiàn)狀和發(fā)展[J]. 陳妍,齊殿威,吳美慶. 特殊鋼. 2011(05)
[8]低合金高強(qiáng)鋼激光-電弧復(fù)合熱源焊接冷裂紋敏感性分析[J]. 滕彬,李小宇,雷振,王旭友. 焊接學(xué)報(bào). 2010(11)
[9]美國海軍艦艇用鋼板消耗量[J]. 吳始棟. 金屬世界. 2010(03)
[10]英國潛艇用鋼及其焊接材料[J]. 徐科. 材料開發(fā)與應(yīng)用. 2010(01)
碩士論文
[1]船舶及海洋平臺(tái)用鋼的開發(fā)與應(yīng)用[D]. 余永光.燕山大學(xué) 2016
本文編號(hào):2950376
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