临氢压力容器钢特厚板的工艺与组织性能研究

发布时间：2017-05-11 12:08

  本文关键词：临氢压力容器钢特厚板的工艺与组织性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着石油化工产业向大型化的发展，对关键部位所用的压力容器钢提出了更严格的要求。在铸造生产过程中，铸坯内部不可避免产生中心偏析，影响了钢材的质量。为了优化特厚板14Cr1MoR临氢压力容器钢组织性能，结合企业产品与工艺开发需求，本文开展了如下研究。 首先，对特厚板14Cr1MoR临氢压力容器用钢的制造工艺与组织性能进行研究。设计了14Cr1MoR钢的工艺思路和化学成分，采用较低硅的合金设计、防止碳化物粗大化，以获得较好力学性能。 其次，研究了热处理工艺对14Cr2Mo1R钢组织及性能的影响，结果表明：经930℃/40min淬火+660℃/100min回火后，组织为铁素体和大量不规则的碳化物，该热处理工艺为最佳热处理工艺。 再次，研究了14Cr1MoR特厚板在厚度方向上组织与性能的差别。在大型钢锭的凝固过程中由于化学元素的选区结晶造成偏析，使得特厚板在厚度方向和铸锭头尾轧制成的特厚板在力学性能上产生较大差异。 最后，为了改善特厚板组织与性能的均匀性，提出了向铸锭中加入冷钢带，以改善碳偏析。通过在钢水浇注过程中加入1.0%的冷钢带，，铸锭中心碳偏析得到明显改善，为提高特厚板的组织与性能均匀性提供了有效途径。
【关键词】：压力容器钢 成分偏析 调质热处理 特厚板 喂钢带
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH49;TG142
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 文献综述10-17
• 1.1 选题背景及意义10
• 1.2 临氢压力容器钢的国内外发展状况10-12
• 1.2.1 国外的临氢压力容器钢的发展10-11
• 1.2.2 国内压力容器钢的发展11-12
• 1.3 压力容器钢的工作环境及使用性能要求12-13
• 1.3.1 压力容器钢的工作环境12
• 1.3.2 压力容器使用性能要求12-13
• 1.4 特厚板组织与性能均匀性问题13-16
• 1.4.1 中心偏析对特厚板的影响13-14
• 1.4.2 中心偏析控制措施14-16
• 1.5 本文研究的目的与内容16-17
• 1.5.1 本文研究的目的16
• 1.5.2 本文的研究内容16-17
• 第二章 实验材料与方法17-20
• 2.1 实验材料17
• 2.2 实验方法17-20
• 2.2.1 冲击实验17-18
• 2.2.2 拉伸实验18
• 2.2.3 显微组织观察18
• 2.2.4 透射电镜组织观察18-20
• 第三章 临氢压力容器钢特厚板的设计20-26
• 3.1 成分设计思路20
• 3.2 中温压力容器成分与性能要求20-21
• 3.3 合金元素的选择21-23
• 3.3.1 碳（C）元素的影响21-22
• 3.3.2 硅(Si)元素的影响22
• 3.3.3 锰（Mn）元素的影响22
• 3.3.4 铬和钼(Cr、Mo)元素的影响22-23
• 3.3.5 磷和硫（P、S）的影响23
• 3.4 化学成分设计23-24
• 3.5 中温压力容器钢的工艺对性能的影响24-25
• 3.5.1 冶炼工艺24
• 3.5.2 热处理工艺24-25
• 3.6 临氢压力容器特厚板的研制思路25-26
• 第四章 热处理工艺对临氢压力容器钢特厚板组织与性能的影响26-34
• 4.1 引言26
• 4.2 热处理工艺26-28
• 4.2.1 淬火温度26-27
• 4.2.2 回火温度及时间27-28
• 4.3 实验结果分析28-32
• 4.3.1 金相组织观察28-30
• 4.3.2 冲击试验结果30
• 4.3.3 透射电镜结果30-32
• 4.4 讨论32-33
• 4.4.1 淬火温度对钢板组织和性能的影响32-33
• 4.4.2 回火时间对钢板组织和性能的影响33
• 4.5 结论33-34
• 第五章 临氢压力容器钢特厚板组织与性能34-48
• 5.1 引言34
• 5.2 实验材料及方法34
• 5.2.1 实验材料34
• 5.3 实验结果34-39
• 5.3.1 光学显微组织及电子显微组织观察34-36
• 5.3.2 拉伸试验结果36-37
• 5.3.3 冲击试验结果37
• 5.3.4 化学成分分析37-39
• 5.4 显微组织观察39-44
• 5.4.1 基体形貌39-40
• 5.4.2 钢中的位错40-41
• 5.4.3 钢中析出物41-44
• 5.5 讨论44-47
• 5.6 结论47-48
• 第六章 喂钢带对铸锭的宏观组织及成分偏析的影响48-59
• 6.1 引言48
• 6.2 实验材料及方法48-55
• 6.2.1 实验材料48
• 6.2.2 试验方法48-55
• 6.3 实验结果55-57
• 6.4 讨论57-58
• 6.5 结论58-59
• 第七章 结论与展望59-60
• 7.1 结论59
• 7.2 展望59-60
• 致谢60-61
• 参考文献61-65
• 在学研究成果65

【参考文献】

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本文编号：357211