新型海洋工程用系泊链钢组织与性能研究项目可行性研究报告

　　新型海洋工程用系泊链钢组织与性能研究

　　项目可行性研究报告

　　目 录

　　摘 要 .......................................................................................................................................... V Abstract .................................................................................................................................... VI

　　第1章 绪论 ................................................................................................................................ 8

　　1.1 引言 ................................................................................................................................. 8

　　1.2 系泊链的国内外发展状况 ................................................................................................. 2

　　1.2.1 系泊链的制链工艺及性能要求 ............................................................................... 2

　　1.2.2 国内系泊链的发展现状 .......................................................................................... 4

　　1.2.3 国外系泊链的发展现状 .......................................................................................... 6

　　1.2.4 系泊链的发展前景 ................................................................................................. 6

　　1.3 系泊链对相关产业的带动 ................................................................................................. 8

　　1.4 合金元素在系泊链钢中的作用 ......................................................................................... 9

　　1.4.1 碳的作用 ................................................................................................................ 9

　　1.4.2 硅的作用 ................................................................................................................ 9

　　1.4.3 锰的作用 .............................................................................................................. 10

　　1.4.4 铬的作用 .............................................................................................................. 10

　　1.4.5 钼的作用 .............................................................................................................. 10

　　1.4.6 镍的作用 .............................................................................................................. 10

　　1.4.7 铝和铌的作用 ...................................................................................................... 11

　　1.5 提高钢铁材料力学性能的方法 ..................................................................................... 11

　　1.5.1 形变诱导相变细化晶粒 ........................................................................................ 12

　　1.5.2 形变热处理细化晶粒............................................................................................ 12

　　1.5.3 合金化细化晶粒 ................................................................................................... 13

　　1.5.4 循环加热淬火细化晶粒 ........................................................................................ 13

　　1.6 课题的重要意义及创新性 ............................................................................................... 14

　　1.6.1 课题意义 .............................................................................................................. 14

　　1.6.2 课题创新性 .......................................................................................................... 15

　　1.7 课题的主要研究内容与目标 ........................................................................................... 15

　　1.7.1 研究内容 .............................................................................................................. 15

　　1.7.2 研究目标 .............................................................................................................. 16

　　第2章 实验材料与方法 ......................................................................................................... 16

　　2.1 实验材料 ........................................................................................................................ 16

　　2.2 实验标准及仪器 ............................................................................................................. 12

　　2.3 实验方法手段 ................................................................................................................. 13

　　2.3.1 DTA相变点测试 ................................................................................................... 13

　　2.3.1 淬透性实验 .......................................................................................................... 13

　　2.3.2 热处理工艺试验 ................................................................................................... 14

　　2.3.3 力学性能测试 ...................................................................................................... 15

　　2.3.4 回火脆性试验 ...................................................................................................... 19

　　2.3.5 显微组织观察 ...................................................................................................... 20

　　第3章 DTA相变点测试和淬透性实验 ............................................................................. 21

　　3.1 DTA相变点测试 ............................................................................................................. 21

　　3.2 淬透性试验 .................................................................................................................... 22

　　3.3 本章小结 ........................................................................................................................ 25

　　第4章 热处理工艺对实验钢组织与性能的影响 ............................................................. 26

　　4.1 原始轧制态棒材的组织与性能 ....................................................................................... 26

　　4.2 一次加热淬火与二次循环加热淬火的组织与性能比较 ................................................... 28

　　4.3 循环淬火温度对系泊链钢组织与性能的影响 ................................................................. 33

　　4.3.1 不同温度循环淬火后的组织观察 ......................................................................... 33

　　4.3.2 不同温度淬火后的拉伸性能测试及分析 .............................................................. 35

　　4.3.3 不同温度淬火后的低温冲击性能测试及分析 ....................................................... 37

　　4.4 回火温度对系泊链钢组织与性能的影响 ......................................................................... 39

　　4.4.1 不同温度回火后的组织观察 ................................................................................. 40

　　4.4.2 不同温度回火后的力学性能测试及分析 .............................................................. 42

　　4.4.3 不同时间回火后的组织观察 ................................................................................. 44

　　4.4.4 不同时间回火后的力学性能测试及分析 .............................................................. 46

　　4.5 回火稳定性和回火脆性研究 ........................................................................................... 48

　　4.5.1 回火稳定性 .......................................................................................................... 48

　　4.5.2 回火脆性研究 ...................................................................................................... 51

　　4.6 拉伸断口形貌分析 ......................................................................................................... 55

　　4.7 冲击断口形貌分析 ......................................................................................................... 56

　　4.7.1 不同淬火温度对冲击断口形貌的影响 .................................................................. 57

　　4.7.2 不同回火温度对冲击断口形貌的影响 .................................................................. 60

　　4.8 讨论 ............................................................................................................................... 65

　　4.8.1 混晶的形成 .......................................................................................................... 65

　　4.8.2 两次循环淬火对晶粒的细化 ................................................................................. 68

　　4.9 本章小结 ........................................................................................................................ 71

　　第5章 系泊链钢焊缝组织与性能研究 .............................................................................. 72

　　5.1 焊缝原始组织与性能 ...................................................................................................... 72

　　5.2 一次淬火与二次加热循环淬火的组织性能对比 .............................................................. 74

　　5.3 不同温度回火后焊缝的组织 ........................................................................................... 76

　　5.4 不同温度回火后焊缝的力学性能 .................................................................................... 77

　　5.4.1 拉伸性能研究 ...................................................................................................... 77

　　5.4.2 冲击性能研究 ...................................................................................................... 79

　　5.5 不同时间回火后焊缝的组织 ........................................................................................... 80

　　5.6 不同时间回火后焊缝的力学性能 .................................................................................... 82

　　5.6.1 拉伸性能研究 ...................................................................................................... 82

　　5.6.2 冲击性能研究 ...................................................................................................... 58

　　5.7 本章小结 ........................................................................................................................ 84

　　结 论 ........................................................................................................................................ 59

　　参考文献 .................................................................................................................................... 60 攻读硕士学位期间发表的学位论文 ..................................................... 错误！未定义书签。 致 谢 ....................................................................................................... 错误！未定义书签。

　　CONTENTS

　　Abstract ...................................................................................................................................... V

　　Chapter 1 Forwards ................................................................................................................ 1

　　1.1 Introduction .................................................................................................................... 1

　　1.2 Development of mooring chain in and abroad countries ........................................ 2

　　1.2.1 The manufacture technics and properties requirement of mooring chain .. 2

　　1.2.2 The domestic development status of mooring chain ..................................... 2

　　1.2.3 The abroad development status of mooring chain ......................................... 4

　　1.2.4 The development prospects of mooring chain................................................ 4

　　1.3 Promotion of mooring chain on related industry ...................................................... 5

　　1.4 Function of alloy elements in R4 level mooring chain .............................................. 6

　　1.4.1 Function of carbon .............................................................................................. 6

　　1.4.2 Function of silicic ................................................................................................. 6

　　1.4.3 Function of manganic ......................................................................................... 6

　　1.4.4 Function of chromic ............................................................................................ 6

　　1.4.5 Function of molybdenum ................................................................................... 7

　　1.4.6 Function of falcial ................................................................................................ 7

　　1.4.7 Function of aluminum and niobic ..................................................................... 7

　　1.5 The methods of improving the properties of steel materials ................................ 7

　　1.5.1 Deformation induced phrase transition ........................................................... 8

　　1.5.2 Mechnical heat treatment .................................................................................. 8

　　1.5.3 Alloying ................................................................................................................. 8

　　1.5.4 Cyclic heat treatment .......................................................................................... 9