本文關(guān)鍵詞：海洋平臺用鋼E690工藝優(yōu)化研究

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【摘要】：海洋平臺用鋼E690的屈服強(qiáng)度可達(dá)到690MPa,屬于超高強(qiáng)度鋼板,該鋼種在國外的生產(chǎn)技術(shù)已相對成熟,而國內(nèi)只有極少數(shù)企業(yè)能生產(chǎn)該級別海洋平臺用鋼,且生產(chǎn)工藝技術(shù)還不夠完善。本課題對新鋼試生產(chǎn)的海洋平臺用鋼E690進(jìn)行基礎(chǔ)特性研究,并提出相關(guān)工藝優(yōu)化方案,具體研究內(nèi)容和結(jié)論如下:利用Thermo-calc對鋼中第二相析出進(jìn)行理論計算,并計算各析出相中元素含量及種類隨溫度的變化和鋼中關(guān)鍵元素Ni、Cu、Ti含量變化時對第二相析出的影響,為實驗鋼的成分和連鑄工藝優(yōu)化提供依據(jù),計算結(jié)果表明,各析出物的析出順序為:Ti4C2S2,FCC_A1#2,Mn S,B2M,M3B2,BN_HP4,FCC_A1#3,Al N,HCP_A3#2,KSI_CARBIDE,MC_ETA,M23C6,M7C3,MC_SHP,M3P。鋼中合金元素Ni、Cu、Ti含量的變化對鋼中各析出相均有一定的影響,鋼中Cu含量可適當(dāng)增加至0.2%。通過設(shè)計正交實驗,充分考慮影響奧氏體動態(tài)再結(jié)晶的各個工藝參數(shù),如變形溫度、變形量和變形速率,利用Gleeble-3800熱模擬試驗機(jī)對試驗鋼進(jìn)行單道次壓縮實驗,研究不同變形參數(shù)對再結(jié)晶規(guī)律的影響,通過觀察實驗后試樣的奧氏體晶粒形貌,以晶粒度作為衡量再結(jié)晶效果的標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合分析真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線,為TMCP工藝優(yōu)化提供依據(jù)。研究結(jié)果表明,影響奧氏體再結(jié)晶因素最大的是變形溫度,變形量次之,變形速率影響最小。在極低的變形速率下,易導(dǎo)致發(fā)生間斷式動態(tài)再結(jié)晶,在實際生產(chǎn)中應(yīng)盡量避免。在實際生產(chǎn)中為了得到晶粒度高、均勻性好的晶粒,需要控制合理的工藝參數(shù),最佳組合是變形溫度950℃,變形量50%,變形速率0.1s-1,晶粒度可達(dá)到9.7。結(jié)合析出計算、奧氏體動態(tài)再結(jié)晶規(guī)律以及本課題的另一個子課題對E690鋼的高溫塑性和相變規(guī)律研究及熱處理工藝研究成果,對E690鋼的成分、連鑄、TMCP及熱處理工藝提出的優(yōu)化方案為:成分優(yōu)化方面,適當(dāng)降低鋼中Ni含量至2.00%,并適當(dāng)提高Cu含量至0.2%,適當(dāng)提高鋼中Ti含量至0.02%。連鑄過程中,減少鑄坯縱向、橫向溫度波動,避免Al N、BN和Nb(C、N)相在晶界大量析出,避免BN和Mn S形成復(fù)合析出;鑄坯矯直溫度應(yīng)控制在950℃-990℃之間,避開第三脆性區(qū)�？乩淇剀堖^程中,變形溫度在950℃時應(yīng)達(dá)到累積變形量50%及以上,在軋機(jī)允許的情況下變形速率應(yīng)盡量靠近0.1s-1。熱處理過程中,優(yōu)化后參數(shù)為淬火溫度880℃、回火溫度630℃,回火時間120min,控制冷卻速度為1-3℃/s,以得到均勻貝氏體組織。經(jīng)工業(yè)化試驗可知,工藝優(yōu)化方案對產(chǎn)品性能提高有重要指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：海洋平臺用鋼 第二相析出 再結(jié)晶規(guī)律 工藝優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：江西理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG142.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 文獻(xiàn)綜述9-21
• 1.1 選題背景9
• 1.2 課題來源9
• 1.3 高強(qiáng)度海洋平臺用鋼研究現(xiàn)狀9-12
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.3.2 國內(nèi)研究狀況11-12
• 1.4 海洋平臺用鋼發(fā)展趨勢12-13
• 1.5 海洋平臺用鋼成分13-16
• 1.5.1 海洋平臺用鋼成分特點13-14
• 1.5.2 海洋平臺用鋼元素作用14-16
• 1.6 海洋平臺用鋼生產(chǎn)工藝16-17
• 1.7 第二相析出計算研究現(xiàn)狀17-18
• 1.8 動態(tài)再結(jié)晶規(guī)律研究現(xiàn)狀18-19
• 1.9 研究內(nèi)容和意義19-21
• 1.9.1 研究內(nèi)容19-20
• 1.9.2 研究意義20-21
• 第二章 E690 鋼第二相析出計算研究21-52
• 2.1 試驗方法21-22
• 2.2 計算結(jié)果和分析22-50
• 2.2.1 鋼中的平衡析出相22-23
• 2.2.2 溫度對平衡相的影響23-31
• 2.2.3 合金含量變化對析出相的影響31-50
• 2.2.4 Cu含量對Cu析出量的影響50
• 2.3 本章小結(jié)50-52
• 第三章 E690 鋼再結(jié)晶規(guī)律研究52-62
• 3.1 試驗方法52-54
• 3.2 試驗結(jié)果與分析54-61
• 3.2.1 工藝參數(shù)對原奧氏體晶粒度的影響54-59
• 3.2.2 工藝參數(shù)對動態(tài)再結(jié)晶行為的影響59-61
• 3.3 本章小結(jié)61-62
• 第四章 E690 鋼工藝優(yōu)化研究62-67
• 4.1 成分和連鑄工藝優(yōu)化62-63
• 4.2 TMCP和熱處理工藝優(yōu)化63-64
• 4.3 工藝優(yōu)化效果64-65
• 4.4 本章小結(jié)65-67
• 第五章 結(jié)論67-68
• 參考文獻(xiàn)68-73
• 致謝73-74
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果74-75

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：587283