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EH36高强度船板钢的研制与开发

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第一章绪论

1.1课题背景

1.2船板钢的分类、特点及成分要求

1.2.1船板钢的特点、分类

1.2.2国内船板钢的成分、力学性能要求

1.3挪威(NV)船级社高强度船板船规

1.4微合金化钢的强韧化机制

1.4.1固溶强化

1.4.2位错强化

1.4.3沉淀强化

1.4.4晶界强化

1.4.5亚晶强化

1.4.6相变强化

1.5控制轧制和控制冷却工艺的发展

1.5.1控制轧制类型及特点

1.5.2控制轧制机理的研究

1.5.3控制冷却工艺和控制冷却方式

1.5.4控制轧制与控制冷却的目的与意义

1.6该课题的技术目标及要求

1.6.1技术目标

1.6.2技术要求

1.7研究目的和意义

1.8本文的研究内容

第二章 EH36船板钢轧制实验研究

2.1引言

2.2试验原料、坯料尺寸及其化学成分

2.3轧制实验设备

2.4轧制实验方案

2.4.1轧制实验方案一

2.4.2轧制实验方案二

2.4.3轧制实验实际控制结果

2.5钢板的性能检测

2.5.1拉伸实验

2.5.2冲击韧性实验

2.5.3焊接实验

2.5.4显微组织观察

2.5.5弯曲实验

第三章EH36船板钢生产工艺研究

3.1第一次轧制实验力学性能结果与分析

3.1.1第一次实验力学性能结果

3.1.2第一次实验结果分析与讨论

3.2第二次轧制实验力学性能结果与分析

3.2.1第二次轧制实验力学性能结果

3.2.2第二次轧制实验结果分析

3.3冲击韧性实验结果

3.4焊接实验结果

3.5弯曲实验结果

3.6微合金化钢中合金元素的作用

3.7轧制工艺参数对力学性能的影响

3.8本章小结

第四章 工业生产EH36船板钢的工艺参数

4.1压下规程的制定

4.2控轧工艺参数

4.3控冷工艺参数

4.4本章小结

第五章粗轧机轧辊强度及电机能力校核

5.1校核目的

5.2轧机技术参数

5.3工艺参数计算

5.3.1各道次的轧制速度

5.3.2轧制时间

5.3.3轧制温度

5.3.4咬入能力

5.3.5平均变形速度

5.3.6平均单位压力的计算

5.3.7轧制力的计算

5.4轧辊强度校核

5.4.1支撑辊强度校核

5.4.2工作辊强度校核

5.4.3工作辊与支撑辊的接触应力校核

5.5电机校核

5.5.1轧制力矩的计算

5.5.2电机过热和过载校核

5.6本章小结

第六章结论

参考文献

致谢

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摘要

为适应国内造船业发展的需要,生产市场所需的高强度、具有良好低温冲击韧性、焊接性能的船板钢。本课题以EH36船板钢为研究对象,以应用TMCP工艺技术提高船板钢的强韧性为目的,通过对实验钢坯的加热制度、变形制度、控轧工艺制度、控冷工艺制度对船板钢组织性能的影响研究,对EH36船板钢的生产工艺进行了研究,完成的主要工作如下:(1)通过TMCP工艺的实验研究,分析了各TMCP工艺参数(如压下制度、粗轧工艺、精轧工艺、终冷温度、冷却速率等)对实验钢组织性能的影响,为下一步工业性实验提供了理论依据。 (2)对实验钢进行了拉伸实验、冲击实验、金相实验以及弯曲实验,实验表明,在合理的TMCP工艺下,可以生产出具有良好的综合力学性能的船体结构钢,能够满足船板钢的对强韧性能的生产要求。 (3)基于对实验钢进行的控轧控冷实验,得到了生产EH36船板的最佳TMCP工艺参数:粗轧开轧温度1100℃,总压下率为55%~68%;精轧开轧温度:900~950℃,精轧最佳开轧温度在920℃左右,总压下率为53%~67%,道次变形量11.8~22%。终轧温度830~850℃,终冷温度680~720℃,冷却速度6~9℃/s。 (4)对实验钢进行了焊接实验。在实验中,某些试样的焊接试验冲击功的值偏低,故建议现场工业性试验时,可考虑适当降低C含量和碳当量(EH36船板钢碳当量要求Ceq<0.38,本实验钢碳当量Ceq=0.399),以保证船板钢的焊接性能。 (5)根据生产线轧机设备情况,对轧机刚度较小的粗轧机组,结合所制订的工业生产规程进行了轧辊强度以及电机能力校核。通过设备校核工作,以保证轧辊强度,使轧制生产正常进行。 (6)通过实验分析,利用TMCP工艺技术生产的钢板各项性能指标均能满足EH36船板钢的船级社的船规要求,得到了工业生产船板钢的最佳工艺参数;也充分说明,在济钢现场生产条件下,可以利用控轧控冷技术生产出具有高强度和韧性船板钢。

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