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高性能FH36船板钢的工艺控制和组织性能研究
| 论文题名： | 高性能FH36船板钢的工艺控制和组织性能研究 |
| 关键词： | FH36船板钢;热模拟;轧制工艺 |
| 摘要： | 船板钢作为船舶工业用钢，其强韧性和焊接性等综合性能的要求不断提高。常用的FH36船板钢原有的成分设计、工艺控制和性能已不能满足市场的需求。 本研究旨在开发出一种新型的具有优良的低温韧性、焊接性能及抗层状撕裂性能的低碳贝氏体型船板钢。此新型船板钢的开发将使FH36船板钢产品的生产工艺实现新的突破，由传统的正火工艺升级转型为TMCP工艺生产，同时大大的降低钢板的碳含量，明显改善船板钢韧塑性、焊接性能及抗层状撕裂性能。此外，本新型低碳贝氏体FH36船板钢的开发对后续TMCP型的高强结构钢、低屈强比建筑用钢的开发也具有重要的指导意义。本文获得的主要研究结果如下: (1)所开发的低碳贝氏体型FH36船板钢成分设计的总体思路为:在低碳硅锰的基础上，以固溶强化和相变强化为主要强化机制，以细晶强化和析出强化为辅助强化机制。其中C含量为0.06％～0.08％，远低于国标≤0.16％的要求，Si含量为0.30％～0.40％，Mn含量为1.45％～1.55％，Ni添加量控制在0.10％～0.20％，Nb含量为0.015％～0.025％，Ti含量为0.010％～0.020％。 (2)通过热模拟实验绘制了低碳贝氏体型FH36船板钢的动态CCT曲线，并结合金相显微组织分析，确定最佳冷速为5～15℃/s;对轧制过程中的轧制及冷却工艺进行了研究，确定了最佳的轧制工艺:终轧温度为860℃左右、弛豫工艺在750℃～700℃范围内、终冷温度为580℃左右、冷速为8～12℃/s。 (3)通过低碳贝氏体型FH36船板钢的试生产，确定了影响组织与性能的关键工艺:采用大坯料轧制，增大压缩比;轧制过程中根据终轧温度随钢板厚度及温降的不同，将终轧温度控制在830～890℃之间;加速冷却过程中采用阶梯水量控制法及头尾水量遮挡工艺，保证钢板终冷温度稳定控制在520-590℃;在热矫直过程中采用第一道次空过，第二道次反向矫直工艺进行矫直，矫直辊按喇叭口状进行设置，保证钢板不平度满足客户要求。 (4)对工厂试生产的成品进行了统计分析，FH36钢的拉伸性能与冲击性能以及厚度方向的Z向拉伸性能，均能满足船级社的交货标准，并且有很大余量，金相组织为优异的铁素体加贝氏体的双相组织。 (5)研究了低碳贝氏体型FH36船板钢的冷成型性以及焊接后性，按照本文确定的工艺生产的产品均未发现冷弯不合问题，表明钢板冷弯性能良好。火焰矫正温度在800℃及以下钢板的各项性能均满足要求。 |
| 作者： | 安苏华 |
| 专业： | 材料工程 |
| 导师： | 唐正友 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2019 |
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