發(fā)布時(shí)間：2023-11-12 15:09

　　新世紀(jì)以來,我國橋梁的建設(shè)日新月異,橋梁技術(shù)的發(fā)展也讓國外傳統(tǒng)橋梁強(qiáng)國刮目相看�，F(xiàn)代橋梁大多具有很大的跨度,并要求能夠承受較高的車速、較大的載荷等,因此橋梁用鋼也必需具有高強(qiáng)度、低屈強(qiáng)比、良好的低溫韌性和優(yōu)異的焊接性能等特點(diǎn)�？v觀我國橋梁鋼的發(fā)展,呈現(xiàn)低碳-低合金-低碳高強(qiáng)的發(fā)展趨勢,其中應(yīng)用廣泛的Q370qE,存在焊接性能差、低溫沖擊韌性波動(dòng)較大、厚板強(qiáng)度正火無法保證等問題,為此本文研究開發(fā)了新一代高性能低碳微合金橋梁鋼Q370qE-HPS,通過降低碳含量,增加微合金元素Nb、Ti等合金元素,利用控軋控冷工藝優(yōu)化提高了該鋼種的各項(xiàng)性能,取代傳統(tǒng)的Q370qE,并取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。本文綜合屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、低溫韌性、屈強(qiáng)比等多項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)對組織的要求,首先通過理論計(jì)算,設(shè)計(jì)了 Q370qE-HPS鋼的鐵素體晶粒大小需控制在7～1Oμm的范圍,珠光體的含量需內(nèi)控在3.5%～13.5%的范圍。通過坯料加熱工藝研究,要保證80%以上的Nb的固溶,同時(shí)避免原奧氏體晶粒長大,Q370qE-HPS鋼坯加熱時(shí)均熱段溫度應(yīng)設(shè)計(jì)為1200±20℃,加熱段溫度設(shè)計(jì)≤1250℃。通過靜態(tài)再結(jié)晶和動(dòng)態(tài)C...

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 國內(nèi)外橋梁鋼發(fā)展概況
        1.1.1 國外橋梁鋼發(fā)展概況
        1.1.2 我國橋梁鋼發(fā)展概況
        1.1.3 南鋼橋梁鋼概況
        1.1.4 橋梁鋼發(fā)展趨勢及存在的問題
    1.2 控軋控冷技術(shù)
        1.2.1 控軋控冷的概念
        1.2.2 控軋控冷的基本原理
        1.2.3 控軋控冷工藝要點(diǎn)
    1.3 合金元素在橋梁鋼中的作用
    1.4 物理模擬技術(shù)
        1.4.1 物理模擬的概念
        1.4.2 熱模擬試驗(yàn)機(jī)介紹
        1.4.3 南鋼Gleeble3800熱模擬試驗(yàn)機(jī)簡介
    1.5 低碳鋼組織及性能的關(guān)系
        1.5.1 鐵素體+珠光體組織對屈服強(qiáng)度的影響
        1.5.2 鐵素體+珠光體組織對屈強(qiáng)比的影響
        1.5.3 屈服強(qiáng)度的影響因素及預(yù)測式
        1.5.4 抗拉強(qiáng)度的影響因素及預(yù)測式
        1.5.5 低溫韌性的影響因素及預(yù)測式
        1.5.6 屈強(qiáng)比的影響因素及預(yù)測式
    1.6 課題背景及意義
    1.7 課題研究目標(biāo)及內(nèi)容
        1.7.1 研究目標(biāo)
        1.7.2 研究內(nèi)容
2 Q370qE-HPS鋼的組織設(shè)計(jì)
    2.1 滿足強(qiáng)度及韌性要求的組織設(shè)計(jì)
        2.1.1 滿足屈服強(qiáng)度的鐵素晶粒尺寸設(shè)計(jì)
        2.1.2 滿足抗拉強(qiáng)度的鐵素晶粒尺寸設(shè)計(jì)
        2.1.3 滿足低溫韌性的鐵素晶粒尺寸和珠光體含量設(shè)計(jì)
        2.1.4 不同珠光體含量下的鐵素體晶粒尺寸設(shè)計(jì)
        2.1.5 不同鐵素體晶粒尺寸下的珠光體含量設(shè)計(jì)
        2.1.6 強(qiáng)度和韌性對鐵素晶粒尺寸和珠光體含量的要求
    2.2 滿足屈強(qiáng)比的鐵素體-珠光體組織設(shè)計(jì)
        2.2.1 滿足屈強(qiáng)比的鐵素體晶粒尺寸設(shè)計(jì)
        2.2.2 滿足屈強(qiáng)比的珠光體含量設(shè)計(jì)
        2.2.3 屈強(qiáng)比對鐵素體晶粒尺寸和珠光體含量的要求
    2.3 本章小結(jié)
3 坯料加熱工藝研究
    3.1 Q370qE-HPS鋼加熱過程中奧氏體晶粒長大規(guī)律研究
        3.1.1 加熱溫度對初始奧氏體晶粒尺寸的影響
        3.1.2 原始鑄坯中第二相粒子的TEM觀察
        3.1.3 加熱溫度對第二相粒子的影響
    3.2 本章小結(jié)
4 Q370qE-HPS鋼軋制工藝研究
    4.1 Q370qE-HPS鋼靜態(tài)再結(jié)晶規(guī)律研究
        4.1.1 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)方法
        4.1.2 雙道次壓縮模擬試驗(yàn)結(jié)果
        4.1.3 Q370qE-HPS鋼的靜態(tài)軟化率與再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)
        4.1.4 Q370qE-HPS鋼的靜態(tài)再結(jié)晶圖
        4.1.5 Q370qE-HPS鋼的粗軋和精軋溫度研究
    4.2 Q370qE-HPS鋼連續(xù)冷卻相變規(guī)律研究
        4.2.1 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)方法
        4.2.2 不同冷速下的金相組織
        4.2.3 Q370qE-HPS動(dòng)態(tài)CCT曲線
        4.2.4 Q370qE-HPS鋼控冷工藝分析
    4.3 本章小結(jié)
5 Nb的強(qiáng)韌化作用機(jī)理研究
    5.1 第二相粒子溶解溫度的固溶度積公式計(jì)算
    5.2 第二相粒子溶解行為的熱力學(xué)計(jì)算
        5.2.1 鋼的相組成和沉淀相的化學(xué)組成計(jì)算
        5.2.2 相關(guān)元素含量對沉淀相溶解溫度的影響
    5.3 第二相粒子析出行為TEM觀察
        5.3.1 冷速對組織的影響
        5.3.2 冷速對第二相的影響
    5.4 本章小結(jié)
6 控軋控冷工藝-組織-性能關(guān)系研究
    6.1 試驗(yàn)方法及目的
    6.2 試驗(yàn)工藝
    6.3 終軋溫度對組織、性能的影響
        6.3.1 不同終軋溫度下的組織變化
        6.3.2 不同終軋溫度下的力學(xué)性能變化
        6.3.3 組織與終軋溫度之間的關(guān)系討論
        6.3.4 組織與力學(xué)性能的關(guān)系討論
    6.4 開冷溫度對組織、性能的影響
        6.4.1 不同開冷溫度下的組織形態(tài)
        6.4.2 不同開冷溫度下的力學(xué)性能變化
        6.4.3 組織與開冷溫度之間的關(guān)系討論
        6.4.4 組織與力學(xué)性能的關(guān)系討論
    6.5 返紅溫度對組織、性能的影響
        6.5.1 不同返紅溫度下的組織形態(tài)
        6.5.2 停冷/返紅溫度對試驗(yàn)鋼力學(xué)性能的影響
        6.5.3 組織與返紅溫度的關(guān)系討論
        6.5.4 組織與力學(xué)性能的關(guān)系討論
    6.6 控冷冷速對-組織、性能的影響
        6.6.1 不同控冷冷速下的組織形態(tài)
        6.6.2 控冷冷速對試驗(yàn)鋼力學(xué)性能的影響
        6.6.3 組織與控冷冷速的關(guān)系討論
        6.6.4 組織與力學(xué)性能的關(guān)系討論
    6.7 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號：3863401