新型易焊船体钢力学性能及焊接性能的研究
发布时间：2020-12-31 21:51
我国高强度船体结构钢经过近半个世纪的发展已经基本上可以满足国内各方面的需求。但在高强度、轻量化和高效焊接等方面还有很长的路要走。本文设计了一种新型易焊接的船体钢,使用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、背散射电子衍射（EBSD）和X射线衍射（XRD）等实验手段,研究了不同热处理工艺对试验钢显微组织和力学性能的影响,并通过焊接热模拟试验,绘制出试验钢焊接热影响区的连续冷却转变曲线（SH-CCT曲线）和相变动力学曲线,分析了不同t8/5（800500℃的冷却时间）对试验钢显微组织和性能的影响,研究了试验钢在连续冷却条件下的相变动力学。得出以下主要结论:1.试验钢经过水淬或者油淬后在不同的温度下回火,随着回火温度的升高,屈服强度和硬度均逐渐降低,试验钢经水淬后的强度和硬度高于油淬;低温韧性随回火温度的升高而不断提高;且其大角度晶界随回火温度的升高逐渐增加。2.试验钢经过水淬或者油淬后在不同的温度下回火,微观组织均为回火索氏体;随着回火温度的升高,马氏体板条束逐渐合并变宽,板条束间的方向分布趋于杂乱,并伴随着渗碳体的析出与聚集,以及多边形铁素体的...
【文章来源】：武汉科技大学湖北省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 文献综述
1.1 引言
1.2 船体钢的发展
1.2.1 国际船体钢的发展
1.2.2 我国船体钢的发展
1.3 船体钢性能要求
1.3.1 高强度
1.3.2 低温韧性
1.3.3 焊接性
1.3.4 耐蚀性
1.4 合金元素影响
1.5 本文的主要研究内容与意义
第2章 实验材料与方法
2.1 实验材料
2.2 模拟与公式计算
2.2.1 软件模拟计算
2.2.2 经验公式计算
2.2.3 热模拟试验
2.3 热处理方法
2.4 显微组织观察与表征
2.4.1 光学显微镜观察
2.4.2 扫描电子显微镜观察
2.4.3 X射线衍射确定物相
2.4.4 背散射电子衍射分析
2.5 力学性能试验
2.5.1 拉伸试验
2.5.2 冲击试验
2.5.3 显微硬度试验
2.6 焊接热模拟实验及其分析方法
2.6.1 焊接热模拟试验
2.6.2 膨胀法
2.6.3 杠杆法
第3章 热处理工艺对试验钢微观组织及力学性能的影响
3.1 引言
3.2 热处理工艺依据
3.2.1 合金成分设计
3.2.2 相变点测定
3.3 热处理工艺
3.4 实验结果
3.4.1 力学性能
3.4.2 显微组织
3.4.3 大小角晶界
3.4.4 XRD试验
3.5 分析与讨论
3.5.1 显微组织对力学性能的影响
3.5.2 大角度晶界对低温韧性的影响
3.6 本章小结
第4章 船体钢焊接热影响区组织转变与相变动力学
4.1 引言
4.2 焊接热影响区组织转变特征
4.2.1 奥氏体化相变温度
4.2.2 冷却过程中相转变温度
4.2.3 不同t8/5条件下的硬度
4.2.4 不同t8/5条件下的显微组织
4.2.5 SH-CCT曲线的绘制
4.3 焊接热影响区相变动力学曲线
4.4 分析与讨论
4.4.1 SH-CCT曲线分析
4.4.2 相变动力学分析
4.5 本章小结
第5章 全文结论与展望
5.1 全文结论
5.2 展望
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文
附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]工信部发布“中国制造2025”重点项目指南[J]. 伊然. 工程机械. 2016(12)
[2]中国第一艘轮船的由来[J]. 龚缨晏. 浙江大学学报(人文社会科学版). 2017(02)
[3]艇体结构用钢材料技术发展与展望[J]. 孟晓宇,吴始栋,王祖华. 舰船科学技术. 2014(12)
[4]新一代舰船用钢制备技术的现状与发展展望[J]. 刘振宇,陈俊,唐帅,王国栋. 中国材料进展. 2014(Z1)
[5]舰艇用高强钢强度及其耐蚀性现状及发展趋势[J]. 郝文魁,刘智勇,王显宗,李晓刚. 装备环境工程. 2014(01)
[6]低合金耐海水腐蚀钢的开发[J]. 郭慧英,张宇,何玉春,许红梅. 钢铁. 2013(09)
[7]国内外高强度船板钢的研发现状和发展[J]. 陈妍,齐殿威,吴美庆. 特殊钢. 2011(05)
[8]低合金高强钢激光-电弧复合热源焊接冷裂纹敏感性分析[J]. 滕彬,李小宇,雷振,王旭友. 焊接学报. 2010(11)
[9]美国海军舰艇用钢板消耗量[J]. 吴始栋. 金属世界. 2010(03)
[10]英国潜艇用钢及其焊接材料[J]. 徐科. 材料开发与应用. 2010(01)
硕士论文
[1]船舶及海洋平台用钢的开发与应用[D]. 余永光.燕山大学 2016
本文编号：2950376
【文章来源】：武汉科技大学湖北省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 文献综述
1.1 引言
1.2 船体钢的发展
1.2.1 国际船体钢的发展
1.2.2 我国船体钢的发展
1.3 船体钢性能要求
1.3.1 高强度
1.3.2 低温韧性
1.3.3 焊接性
1.3.4 耐蚀性
1.4 合金元素影响
1.5 本文的主要研究内容与意义
第2章 实验材料与方法
2.1 实验材料
2.2 模拟与公式计算
2.2.1 软件模拟计算
2.2.2 经验公式计算
2.2.3 热模拟试验
2.3 热处理方法
2.4 显微组织观察与表征
2.4.1 光学显微镜观察
2.4.2 扫描电子显微镜观察
2.4.3 X射线衍射确定物相
2.4.4 背散射电子衍射分析
2.5 力学性能试验
2.5.1 拉伸试验
2.5.2 冲击试验
2.5.3 显微硬度试验
2.6 焊接热模拟实验及其分析方法
2.6.1 焊接热模拟试验
2.6.2 膨胀法
2.6.3 杠杆法
第3章 热处理工艺对试验钢微观组织及力学性能的影响
3.1 引言
3.2 热处理工艺依据
3.2.1 合金成分设计
3.2.2 相变点测定
3.3 热处理工艺
3.4 实验结果
3.4.1 力学性能
3.4.2 显微组织
3.4.3 大小角晶界
3.4.4 XRD试验
3.5 分析与讨论
3.5.1 显微组织对力学性能的影响
3.5.2 大角度晶界对低温韧性的影响
3.6 本章小结
第4章 船体钢焊接热影响区组织转变与相变动力学
4.1 引言
4.2 焊接热影响区组织转变特征
4.2.1 奥氏体化相变温度
4.2.2 冷却过程中相转变温度
4.2.3 不同t8/5条件下的硬度
4.2.4 不同t8/5条件下的显微组织
4.2.5 SH-CCT曲线的绘制
4.3 焊接热影响区相变动力学曲线
4.4 分析与讨论
4.4.1 SH-CCT曲线分析
4.4.2 相变动力学分析
4.5 本章小结
第5章 全文结论与展望
5.1 全文结论
5.2 展望
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文
附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]工信部发布“中国制造2025”重点项目指南[J]. 伊然. 工程机械. 2016(12)
[2]中国第一艘轮船的由来[J]. 龚缨晏. 浙江大学学报(人文社会科学版). 2017(02)
[3]艇体结构用钢材料技术发展与展望[J]. 孟晓宇,吴始栋,王祖华. 舰船科学技术. 2014(12)
[4]新一代舰船用钢制备技术的现状与发展展望[J]. 刘振宇,陈俊,唐帅,王国栋. 中国材料进展. 2014(Z1)
[5]舰艇用高强钢强度及其耐蚀性现状及发展趋势[J]. 郝文魁,刘智勇,王显宗,李晓刚. 装备环境工程. 2014(01)
[6]低合金耐海水腐蚀钢的开发[J]. 郭慧英,张宇,何玉春,许红梅. 钢铁. 2013(09)
[7]国内外高强度船板钢的研发现状和发展[J]. 陈妍,齐殿威,吴美庆. 特殊钢. 2011(05)
[8]低合金高强钢激光-电弧复合热源焊接冷裂纹敏感性分析[J]. 滕彬,李小宇,雷振,王旭友. 焊接学报. 2010(11)
[9]美国海军舰艇用钢板消耗量[J]. 吴始栋. 金属世界. 2010(03)
[10]英国潜艇用钢及其焊接材料[J]. 徐科. 材料开发与应用. 2010(01)
硕士论文
[1]船舶及海洋平台用钢的开发与应用[D]. 余永光.燕山大学 2016
本文编号：2950376
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/2950376.html
