發(fā)布時(shí)間：2017-10-09 17:13

  本文關(guān)鍵詞：珠光體基X70管線鋼強(qiáng)韌化機(jī)理研究

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【摘要】：國(guó)家重大工程項(xiàng)目所使用的鋼結(jié)構(gòu)大多是低合金高強(qiáng)度鋼,基于結(jié)構(gòu)安全性考慮對(duì)其韌性的要求越來越高。在目前坯料厚度和產(chǎn)品厚度規(guī)格基本定型的情況下,細(xì)化強(qiáng)化、位錯(cuò)強(qiáng)化、固溶強(qiáng)化、彌散強(qiáng)化、殘余應(yīng)力等對(duì)材料韌性的影響基本固定,低合金高強(qiáng)度鋼中類型、含量、尺寸等不同的多相組織成為影響其韌性的重要因素。本文以X70管線鋼為研究對(duì)象,研究其不同變形條件下的相變特性,對(duì)典型相進(jìn)行定量分析,得到不同相含量、晶粒尺寸等不同參數(shù)的多相組織的制備工藝。并采用實(shí)驗(yàn)測(cè)試與有限元模擬相結(jié)合的方法,研究多相組織參數(shù)與材料力學(xué)性能及斷裂韌度之間的關(guān)系,進(jìn)而明確多相組織參數(shù)對(duì)F-P多相鋼韌化的影響及作用機(jī)理。通過系列實(shí)驗(yàn)繪制出不同變形量條件下試驗(yàn)鋼的CCT曲線,結(jié)合金相試驗(yàn)結(jié)果,從而對(duì)試驗(yàn)鋼的相變特性進(jìn)行系統(tǒng)的研究,分析變形量對(duì)試驗(yàn)鋼CCT曲線的影響。研究表明,隨變形量增大,CCT曲線中各個(gè)相轉(zhuǎn)變區(qū)向左上方移動(dòng);在本實(shí)驗(yàn)各變形條件下,存在兩個(gè)穩(wěn)定的多相組織轉(zhuǎn)變冷速區(qū)間。通過試驗(yàn)鋼的拉伸實(shí)驗(yàn),繪制出不同工藝條件下試驗(yàn)鋼的應(yīng)力-應(yīng)變曲線,分析典型組成單相對(duì)試驗(yàn)鋼力學(xué)性能的影響。利用有限元軟件ANSYS,建立F-P多相鋼的單胞模型,并利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證來修訂模型,模擬了不同相參數(shù)(珠光體含量、縱橫比及相鄰因素)珠光體-鐵素體多相鋼的應(yīng)力-應(yīng)變曲線,通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試和模擬相結(jié)合的方法,分析了硬相珠光體的主要參數(shù)對(duì)F-P多相鋼力學(xué)性能的影響。在單胞模型模擬得到的力學(xué)參數(shù)的基礎(chǔ)上,建立F-P多相鋼的斷裂模型,模擬典型多相組織參數(shù)試驗(yàn)鋼的J值,并計(jì)算相應(yīng)的應(yīng)力強(qiáng)度因子K值。通過分析模擬結(jié)果,建立了材料斷裂韌性JIc與夏比沖擊韌性CVN之間的關(guān)系,明確了多相組織對(duì)F-P多相鋼韌化的影響及作用機(jī)理。
【關(guān)鍵詞】：X70級(jí)管線鋼 CCT曲線 單胞模型 力學(xué)性能 斷裂 強(qiáng)韌化機(jī)理
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG142.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 管線鋼的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)10-11
• 1.2 抗大變形管線鋼的設(shè)計(jì)方法及性能要求11-13
• 1.2.1 抗大變形管線鋼的設(shè)計(jì)方法11-12
• 1.2.2 抗大變形管線鋼的性能要求12-13
• 1.3 管線鋼的強(qiáng)韌化機(jī)制13-15
• 1.4 抗大變形管線鋼的有限元分析15-17
• 1.4.1 應(yīng)力-應(yīng)變曲線的有限元模擬15-16
• 1.4.2 J積分的有限元模擬16-17
• 1.5 課題來源及研究?jī)?nèi)容17-19
• 第2章 X70管線鋼連續(xù)冷卻相變規(guī)律研究19-32
• 2.1 實(shí)驗(yàn)工藝及方法19-21
• 2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析21-30
• 2.2.1 不同變形量的試驗(yàn)鋼的動(dòng)、靜態(tài)CCT曲線分析21-29
• 2.2.2 不同變形量試驗(yàn)鋼的硬度曲線29-30
• 2.3 本章小結(jié)30-32
• 第3章 多相組織試驗(yàn)鋼力學(xué)性能的研究32-39
• 3.1 熱處理工藝的選取32-33
• 3.2 試驗(yàn)鋼拉伸性能測(cè)試33-37
• 3.2.1 試樣制備33-34
• 3.2.2 試驗(yàn)鋼力學(xué)性能的分析34-37
• 3.2.3 組織對(duì)試驗(yàn)鋼力學(xué)性能的影響37
• 3.3 本章小結(jié)37-39
• 第4章F-P多相鋼應(yīng)力-應(yīng)變有限元模擬39-53
• 4.1 珠光體-鐵素體多相鋼的應(yīng)力—應(yīng)變行為41-42
• 4.2 有限元模擬結(jié)果與分析42-51
• 4.2.1 珠光體含量對(duì)多相鋼拉伸性能的影響45-47
• 4.2.2 Ra對(duì)珠光體-鐵素體多相鋼應(yīng)力-應(yīng)變曲線的影響47-49
• 4.2.3 Ra和Nf對(duì)多相鋼應(yīng)力-應(yīng)變曲線的影響49-51
• 4.3 本章小結(jié)51-53
• 第5章 多相鋼的斷裂力學(xué)模擬與分析53-63
• 5.1 斷裂力學(xué)模型的建立54-55
• 5.2 斷裂力學(xué)模型的模擬與分析55-60
• 5.2.1 珠光體含量對(duì)F-P多相鋼的JIc的影響55-56
• 5.2.2 珠光體的縱橫比對(duì)F-P多相鋼的JIc的影響56-57
• 5.2.3 不同Ra和Nf取值的珠光體對(duì)F-P多相鋼的JIc的影響57-60
• 5.3 KIc值與沖擊韌性CVN的關(guān)系60-62
• 5.4 本章小結(jié)62-63
• 結(jié)論63-65
• 參考文獻(xiàn)65-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果70-71
• 致謝71-72
• 作者簡(jiǎn)介72

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前9條

1 ;Stress-strain partitioning analysis of constituent phases in dual phase steel based on the modified law of mixture[J];International Journal of Minerals Metallurgy and Materials;2009年04期

2 李健;韓建業(yè);;銅-鋼雙金屬桿的基本力學(xué)性能分析[J];材料工程;2006年S1期

3 黃志潛;X80級(jí)管線鋼在高壓大流量輸氣管道上的應(yīng)用與發(fā)展前景[J];焊管;2005年02期

4 高峰;矯桂瓊;賈普榮;管國(guó)陽(yáng);;復(fù)合材料層間增韌機(jī)理的有限元分析[J];機(jī)械強(qiáng)度;2007年01期

5 高惠臨;張驍勇;;大變形管線鋼的研究和開發(fā)[J];焊管;2014年04期

6 ;Relationship Among Microstructure and Properties and Heat Treatment Process of Ultra-High Strength X120 Pipeline Steel[J];Journal of Iron and Steel Research(International);2011年03期

7 霍春勇,楊政,李為衛(wèi),郭萬(wàn)林;X70管線鋼拉伸性能試驗(yàn)研究[J];壓力容器;2004年08期

8 羅金恒;趙新偉;李新華;鄭茂盛;朱杰武;;X80管線鋼斷裂韌性研究[J];壓力容器;2007年08期

9 潘家華;;我國(guó)天然氣管道工業(yè)的發(fā)展前景[J];油氣儲(chǔ)運(yùn);2006年08期

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本文編號(hào)：1001394