节镍型镍系低温钢工艺，组织和性能的初步研究

发布时间：2017-08-04 09:14

  本文关键词：节镍型镍系低温钢工艺，组织和性能的初步研究

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【摘要】：含Ni在5%~9%的低碳钢是上世纪四五十年代由美国开发并推向市场的,其主要用在低温环境下,其中9Ni钢可以在液氮温度下(-196℃)下依然具有优良的韧性,而且具有高强度和容易焊接的优点,所以广泛使用在液化天然气储罐内壁上。随着世界能源的紧缺和环境压力,天然气作为一种清洁能源越来越受到世界各国的关注,所以天然气的储存和运输也受到日益重视,高Ni的低碳钢作为最具有应用前景的低温储运材料很有研究价值,以后国内有望把高Ni钢用在液化天然气运输船的制造中,使得该材料的使用更加广泛。本研究针对不同成分和热处理工艺下得到的高Ni钢,测试其力学性能和冲击性能,其中冲击性能是衡量低温钢非常关键的性能,冲击功高的材料才具有足够的安全性。在测试结果的基础上,通过金相照片和扫描照片的分析,找到影响冲击性能的组织因素和低温断裂的机理。针对4种不同成分高Ni材料,测试了其力学性能和冲击性能,然后通过组织分析得到其中合金元素的对冲击性能的影响,可以指导实际生产。然后进一步用淬火+两相区淬火+回火(QLT)工艺处理4中样品,大大提高了其冲击性能,也分析了影响低温韧性的组织因素。QLT热处理工艺中保留的逆转变奥氏体也对低温性能有利,可以在实际生产中加以应用。综合来讲,通过本研究可以对低温用高Ni钢有了全面的认识,通过改进工艺可以大大提高其低温韧性,为此材料的实际生产和应用提供指导。
【关键词】：高Ni低碳钢 淬火+两相区淬火+回火(QLT)热处理 低温韧性 复相组织 逆转变奥氏体
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG142.1;TG161
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-24
• 1.1 引言10-11
• 1.2 LNG储运设施简介11-14
• 1.2.1 陆基LNG接收站11-12
• 1.2.2 LNG船12-14
• 1.3 9%Ni钢在LNG液货舱的应用及其发展14-16
• 1.4 低温钢与低温韧性16-17
• 1.5 QT和QLT热处理工艺简介17-18
• 1.6 低温韧性的影响因素18-19
• 1.7 热处理过程的组织演变19-21
• 1.8 合金元素的影响和奥氏体的稳定性21-23
• 1.9 本研究的目的和意义23-24
• 第二章 实验材料和实验方法24-32
• 2.1 实验材料24-27
• 2.2 试样制备27-28
• 2.3 热膨胀实验和磁性法实验28-29
• 2.4 热处理实验29-30
• 2.5 机械性能测试和冲击性能测试30-31
• 2.6 显微组织分析和表征方法31-32
• 第三章 不同成分和热处理工艺下组织和性能的分析32-43
• 3.1 引言32-33
• 3.2 两种 9Ni钢的说明33-34
• 3.3 组织分析34-36
• 3.4 力学性能测试36-37
• 3.5 冲击性能测试37-39
• 3.6 磁性法测量奥氏体含量的结果39-42
• 3.7 本章小结42-43
• 第四章 QLT工艺的应用43-62
• 4.1 引言43
• 4.2 热轧后4种镍系低温钢的测试结果43-51
• 4.3 QLT处理后4种镍系低温钢的测试结果51-56
• 4.4 热轧态和 QLT 处理后 1#-4#钢实验结果对比56-61
• 4.5 本章小结61-62
• 第五章 结论62-63
• 参考文献63-67
• 致谢67-69
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文69

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前8条

1 符中欣;周勇;石凯;李国明;高聪;;Ni9钢的热处理和焊接[J];热加工工艺;2006年06期

2 李国明;符中欣;高聪;;调质热处理对Ni9钢低温韧性的影响[J];热加工工艺;2006年10期

3 刘彦明;石凯;周勇;李国明;王志强;;9Ni钢的热处理及低温韧度[J];热加工工艺;2007年16期

4 刘东风;陆淑娟;卫英慧;侯利锋;;从拉伸应力-应变曲线分析06Ni9钢强韧性配合[J];热加工工艺;2010年22期

5 武会宾;程莉;蔡庆伍;杨跃辉;;调质处理对9Ni钢逆转奥氏体形成的影响[J];热加工工艺;2011年14期

6 周瑰云;刘东风;卫英慧;杨秀丽;侯利锋;;06Ni9钢回转奥氏体的形成及稳定性研究[J];太原理工大学学报;2010年03期

7 刘彦明;周勇;石凯;;不同淬火温度下Ni9钢低温韧性的研究[J];科技创新与生产力;2013年10期

8 战国锋;刘继雄;刘文斌;;低温压力容器用9Ni钢的研究现状与展望[J];热加工工艺;2015年14期

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本文编号：618755