原油船货油舱耐蚀钢的发展

概述了原油船货油舱的腐蚀情况和主要防护措施,并介绍了货油舱耐蚀钢发展历史、技术应用和国内外产品研制情况。结合原油船货油舱的腐蚀特点和国际海事协会(IMO)的耐蚀钢标准,阐述了当前原油船货油舱耐腐蚀防护措施以及发展原油船货油舱耐蚀钢的必然趋势,并表明为应对国内外造船市场对原油船用耐蚀钢板的潜在需求,发展原油船货油舱用耐蚀钢产品及其产业化应用技术已经刻不容缓。此外,针对原油船货油舱耐蚀钢的开发和应用特点,阐述了耐蚀钢在产业化应用过程中的实际腐蚀环境检验和效果验证的必要性。     

硅含量对两相区调质处理的新型船用低温钢摩擦磨损性能的影响

为了提高低温船舶用钢的低温磨擦磨损性能,设计并制备了4种新型不同Si含量(0.3%、0.6%、0.9%和1.2%)并采用两相区调质处理的船用低温高强钢试样。通过在不同温度下的干滑动摩擦磨损试验,配合力学性能测试以及白光干涉仪、扫描电子显微镜、金相显微镜等微观分析技术,研究并分析了新型船用低温钢的摩擦磨损性能。结果显示:在恒定低载荷(20 N)和恒定低滑动速率(10 mm/s)条件下,该新型船用钢板的磨痕表面硬度明显高于磨损前,摩擦机理以黏着磨损、疲劳磨损为主,部分区域发生氧化磨损,磨屑被挤压产生加工硬化层。其中,Si含量为1.2%的船用低温钢在20℃和-10℃下均表现出优异的摩擦磨损性能,平均摩擦系数分别为0.41(20℃)、0.38(-10℃);磨损量分别为1.695×10^-5m³(20℃)、2.097×10^-5m³(-10℃)。随着硅含量的上升,使得经过两相区调质热处理的船用低温钢金相组织不同程度细化,并且使得固溶强化不断加强,磨损量降低,钢材在低温条件下的耐磨性有所提高。     

D36船板异常断口原因分析

针对高强船板D36拉伸试验后出现断口异常分离现象,利用金相显微镜、扫描电镜、能谱仪、电子探针(EPMA)对出现分离断口的试验钢板和拉伸断口进行了组织、成分的检测和分析,认为拉伸试样中心出现异常分离断口的现象与钢板的中心偏析、粗大的珠光体带(低温产物带)、硫化锰夹杂有关.     

高强度高韧性TMCP船板的研制

介绍了宝钢研制高强度高韧性TMCP(热机械控制轧制)40 kg级别系列船板的研究结果.结果表明,以低碳微合金化配合适当的控轧控冷TMCP工艺,试制厚度为68 mm 的高强度DH40、EH40、FH40船用钢板,钢板强度性能满足ABS、CCS、GL等九大船级社规范对DH40、EH40、FH40的要求,在-40℃、-60℃下,钢板横向、纵向具有大于200 J的夏比冲击功.同时焊接实验的结果表明,研制的钢板在焊接热输入量为50 kJ的条件下,焊接热影响区和熔合线具有良好的低温冲击韧性,能够满足船体结构用高强度高韧性钢板的要求.     

宝钢LPG船用低温钢板的开发

介绍了宝钢研制开发的液化石油气(LPG)船用低温钢,从成分设计、微观组织控制、轧制工艺等方面介绍了LPG船用低温钢的生产实践,此外对试制钢板的拉伸性能、低温冲击韧性、NDT性能、CTOD性能及焊接性能进行了检测和分析。研究结果表明,研制开发的LTFH40、LT-FH32低温钢板,在满足自身强度级别要求的基础上,具有良好的低温冲击韧性,-75℃冲击功在250 J以上,且韧脆转变温度低于-120℃。此外,研制钢板具有良好的CTOD性能和NDT性能,表明钢板具有良好的抗起裂能力和止裂能力。采用埋弧焊接工艺对研制低温钢板进行焊接性能分析,结果表明,钢板焊接接头具有优异的强韧性能,-75℃焊接HAZ冲击功在200 J以上。最大厚度40 mm的LPG船用低温钢已顺利通过了ABS、BV、CCS、DNV、LR、NK、KR等七家船级社认证,实现大批量商业化应用。     

40kg级高强度低温韧性船板钢的应变时效试验研究

研究了经2.5%、5.0%、7.5%、10.0%不同拉伸应变后250℃时效处理1 h的应变时效过程对TMCP工艺轧制68 mm厚EH40高强钢板钢的强度、塑性、低温韧性和脆性转变温度的影响,且考虑钢板的厚度效应,对板厚1/4和1/2位置分别进行研究。试验结果表明,68 mm厚EH40高强钢板经10%应变时效后在板厚1/4位置-40℃下的冲击功在300 J以上,而同时板厚1/2位置的-40℃冲击功也大于200 J,表现出非常优异的应变时效冲击性能;通过研究发现,钢板1/4和1/2厚度位置的冲击韧性以及强度和塑性随应变的增大表现不同,板厚1/2位置的各项性能随应变的增大受到的影响相比较板厚1/4位置更大。同时,通过对微观组织分析,结合钢板化学成分,探讨了不同应变的时效处理对EH40高强船板钢强韧性和脆性转变温度的影响,分析板厚不同位置对应变时效所表现出的差异性。     

TMCP工艺对EH40钢板组织和性能的影响

采用力学分析方法,对铌、钒、钛复合微合金化EH40钢板的性能进行了研究.利用金相显微镜和H-800透射电镜进行的检测表明,采用TMCP工艺轧制的EH40钢板,其显微组织为均匀细小复合组织,钢中有少量碳化物颗粒析出;试验结果表明,该钢种具有良好的综合力学性能,冲击韧性超过船级社的标准要求.     

F690超高强钢的腐蚀疲劳裂纹扩展行为及其有限元模拟

采用直流电压降法测试了F690超高强钢在模拟海水中的疲劳裂纹扩展速率,研究了应力比(0.1,0.2,0.3)和加载频率(0.15,0.30,0.60 Hz)对疲劳裂纹扩展行为的影响;采用基于能量释放率Paris法则的扩展有限元方法对腐蚀疲劳过程进行了模拟,并与试验结果进行对比.结果表明:F690钢在模拟海水中的腐蚀疲劳...     

微观组织对一种高强度船板用钢低温冲击韧性的影响

采用室温拉伸、示波冲击、光学和扫描电镜组织分析、EBSD及断口分析等方法,研究了微观组织对一种高强度船板用钢低温冲击韧性的影响。结果表明,在相同合金成分条件下,由于压下率和冷却速率的差别,板厚1/2和1/4处的有效晶粒尺寸、大角度晶界比例及M/A岛的形态分布不同。有效晶粒尺寸、大角度晶界比例及第二相M/A岛的形态是影响低温冲击韧性的主要因素,其对低温冲击的裂纹形成功影响并不明显,但较大的有效晶粒尺寸、较低的大角度晶界比例及呈方向性分布的M/A岛却显著降低了裂纹扩展功,导致板厚1/2处的低温冲击韧性低于板厚1/4处。     

海洋工程用D36、F460和F690钢在模拟海水中的电化学腐蚀行为

研究了海洋工程用国产D36、F460和F690钢的显微组织,以及在20,50℃模拟海水(质量分数3.5%NaCl溶液)中的电化学腐蚀行为。结果表明:热机控制工艺轧制D36钢的显微组织为铁素体、珠光体和少量魏氏组织,经淬火+回火热处理的F460和F690钢的显微组织均为细小板条贝氏体;在NaCl溶液中,D36、F460和F690钢的耐腐蚀性能和抗点蚀能力依次增大;与20℃下的相比,3种试验钢在50℃下的自腐蚀电流密度明显增大,耐腐蚀性能降低;在NaCl溶液中长时间浸泡后,D36、F460和F690钢的表面腐蚀产物膜厚度依次降低,腐蚀产物膜内元素种类依次增多,3种试验钢整体上均呈现均匀腐蚀特征。