【摘要】：隨著海洋工程設(shè)備不斷朝著大型化的方向發(fā)展,鋼板的厚度不斷增大,給高強度高韌性厚板的帶來了一些問題。生產(chǎn)中鋼板受自身厚度規(guī)格的影響,使得產(chǎn)品厚度方向上的組織不均勻,這必然導(dǎo)致鋼板性能不均勻性的產(chǎn)生。9NiCrMo鋼具有非常高的合金元素含量(特別是Ni元素的含量很高),經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后,鋼能獲得非常高的強度和低溫韌性,同時焊接性能及耐腐蝕性都較好。因此具有良好性能匹配的9NiCrMo鋼,在船舶及海洋工程等領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛。在此基礎(chǔ)上,深入研究了9NiCrMo高強韌性鋼組織與性能特點,闡明了影響9NiCrMo強韌性的主要因素,為工業(yè)生產(chǎn)提供理論依據(jù)與指導(dǎo)。在實驗室下進行模擬不同冷速實驗。9NiCrMo鋼經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理后,組織中由二次馬氏體和逆轉(zhuǎn)變奧氏體形成,區(qū)別于該類具有較低Ni含量的鋼。經(jīng)過水冷、油冷、快風冷和埋沙冷卻后的組織中存在貝氏體的含量不同；水冷后,鋼組織為單一馬氏體,具有較高的強度和低溫韌性；油冷后,組織中含一定量的貝氏體,形成了馬氏體/貝氏體混合組織,此時鋼的強度依然很高,且低溫韌性為四種冷卻處理方法中最好,為190J；快風冷和埋沙冷卻后的鋼中的貝氏體含量進一步增多,甚至出現(xiàn)了MA組織,使鋼的強度和韌性都降低了。分析產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因得出,當組織中存在一定量的貝氏體時,馬氏體板條得到細化,板條束和板條塊界長度增加,大角度晶界長度增加提高了鋼的低溫韌性,且其中更小尺寸的板條塊是控制韌性的有效晶粒尺寸；鋼中逆轉(zhuǎn)變奧氏體的含量同樣影響韌性,油冷后組織中的逆轉(zhuǎn)變奧氏體含量最多；在上述兩種因素的共同作用下,油冷后的鋼的低溫韌性最好。對工業(yè)試制的80mm、100mm厚9NiCrMo鋼板進行實驗分析得到,工業(yè)生產(chǎn)中的特厚板具有良好的淬透性。冶金質(zhì)量對特厚鋼板存在影響,使得鋼板表面、四分之一到中心位置的非金屬夾雜物種類不同,且原奧氏體晶粒尺寸越來越大,前者影響鋼的韌性,后者則對強韌性都有影響。表面得到單一的馬氏體組織,四分之一和中心位置得到馬氏體/貝氏體混合組織,馬氏體/貝氏體混合組織中貝氏體細化分割了馬氏體,當貝氏體的體積分數(shù)介于一定范圍內(nèi)是,組織獲得最佳的混合比例,使鋼的韌性達到最佳。逆轉(zhuǎn)變奧氏體的含量越高,鋼的低溫韌性越好。本實驗中80mm和100mm特厚板中的四分之一位置處的馬氏體/貝氏體混合比例都分別達到了各自的最佳值,且四分之一位置的奧氏體含量最高。綜上所述,在冶金質(zhì)量、馬氏體／貝氏體混合組織和逆轉(zhuǎn)變奧氏體的共同作用下,本實驗中工業(yè)試制特厚板各部位的強度都保持在較高水平,且四分之一位置處的低溫韌性最佳；同時,在冶金質(zhì)量和淬透性的作用下,80mm厚板各位置的強韌性匹配要好于100mm厚板的對應(yīng)位置。
【圖文】：

（ａ）海洋工程邐（ｂ）能源工程邐（Ｃ）橋梁工程逡逑圖１－１特厚板的應(yīng)用領(lǐng)域逡逑１．３．３其它領(lǐng)域用特厚板逡逑特厚板的應(yīng)用很普遍，除了上述領(lǐng)域的應(yīng)用，還應(yīng)用于壓為容器、壓為管道逡逑

級特厚高強初性鋼Ｗ。逡逑海洋王程用特厚板和其它的低合金高強度鋼一樣，其強化機制包括固溶強化、逡逑沉淀強化、位錯強化及細晶強化。圖１－４為不同強化方式在傳統(tǒng)船體結(jié)構(gòu)鋼和逡逑新型船體結(jié)構(gòu)鋼（添加Ｃｕ）中使用的比例分配ｔＷ。從圖中可Ｗ看出，傳統(tǒng)船體逡逑結(jié)構(gòu)鋼的主要強化方式是固溶強化機制，而新型船體結(jié)構(gòu)鋼的主要強化方式是細逡逑晶強化和沉淀析出強化，主要技術(shù)手段有微合金化及控乳控冷技術(shù)。逡逑１姮ｎ￣￣＾￣￣ｒ￣￣￣沉淀強化￣￣ｎ逡逑■邐０．邋１９邐０．２２逡逑８０％邋邐邐邋邐逡逑７０％邋－邋細品強化逡逑６０％邋■邐細廮強化逡逑５０％邋－邐ｊ邐０．４７逡逑P罰危幌鰨�；？：辶x希常埃ュ澹位澹�，邋？逦＂胃焌心逡逑壋—ｏ，ｊｉ）逡逑０％邋￣＾邐邐逡逑傳統(tǒng)船體鋼邐新型船體巧逡逑圖１－４各種強化方式在船體用鋼中的應(yīng)用逡逑１．４．３．２高初性逡逑海洋工程用鋼的工作環(huán)境是廣闊的海洋，，不同區(qū)域的海水溫度差異很大，達逡逑對船體結(jié)構(gòu)鋼的低溫初性提出了較高的要求。一般的結(jié)構(gòu)鋼在發(fā)生脆性破壞時，逡逑鋼板受到各種應(yīng)力的總和通常是低于鋼材的自身屈服強度的
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG142.1

【參考文獻】

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1 田莉;;我國中厚板生產(chǎn)狀況及發(fā)展趨勢[J];中國鋼鐵業(yè);2007年02期

本文編號：2566993