新型海洋工程用系泊链钢组织与性能研究

目 录I目 录摘 要 .VAbstract.VI第 1 章 绪论 .11.1 引言 .11.2 系泊链的国内外发展状况 .21.2.1 系泊链的制链工艺及性能要求 .21.2.2 国内系泊链的发展现状 .21.2.3 国外系泊链的发展现状 .41.2.4 系泊链的发展前景 .41.3 系泊链对相关产业的带动 .51.4 合金元素在系泊链钢中的作用 .61.4.1 碳的作用 .61.4.2 硅的作用 .61.4.3 锰的作用 .61.4.4 铬的作用 .61.4.5 钼的作用 .71.4.6 镍的作用 .71.4.7 铝和铌的作用 .71.5 提高钢铁材料力学性能的方法 .71.5.1 形变诱导相变细化晶粒 .81.5.2 形变热处理细化晶粒 .81.5.3 合金化细化晶粒 .81.5.4 循环加热淬火细化晶粒 .91.6 课题的重要意义及创新性 .91.6.1 课题意义 .91.6.2 课题创新性 .101.7 课题的主要研究内容与目标 .101.7.1 研究内容 .101.7.2 研究目标 .10第 2 章 实验材料与方法 .112.1 实验材料 .112.2 实验标准及仪器 .112.3 实验方法手段 .112.3.1 DTA 相变点测试 .112.3.1 淬透性实验 .122.3.2 热处理工艺试验 .122.3.3 力学性能测试 .132.3.4 回火脆性试验 .152.3.5 显微组织观察 .16第 3 章 DTA 相变点测试和淬透性实验 .173.1 DTA 相变点测试 .17江苏科技大学工学硕士学位论文II3.2 淬透性试验 .173.3 本章小结 .19第 4 章 热处理工艺对实验钢组织与性能的影响 .204.1 原始轧制态棒材的组织与性能 .204.2 一次加热淬火与二次循环加热淬火的组织与性能比较 .214.3 循环淬火温度对系泊链钢组织与性能的影响 .244.3.1 不同温度循环淬火后的组织观察 .244.3.2 不同温度淬火后的拉伸性能测试及分析 .254.3.3 不同温度淬火后的低温冲击性能测试及分析 .274.4 回火温度对系泊链钢组织与性能的影响 .284.4.1 不同温度回火后的组织观察 .294.4.2 不同温度回火后的力学性能测试及分析 .304.4.3 不同时间回火后的组织观察 .324.4.4 不同时间回火后的力学性能测试及分析 .334.5 回火稳定性和回火脆性研究 .344.5.1 回火稳定性 .344.5.2 回火脆性研究 .364.6 拉伸断口形貌分析 .394.7 冲击断口形貌分析 .404.7.1 不同淬火温度对冲击断口形貌的影响 .404.7.2 不同回火温度对冲击断口形貌的影响 .424.8 讨论 .454.8.1 混晶的形成 .454.8.2 两次循环淬火对晶粒的细化 .474.9 本章小结 .49第 5 章 系泊链钢焊缝组织与性能研究 .505.1 焊缝原始组织与性能 .505.2 一次淬火与二次加热循环淬火的组织性能对比 .515.3 不同温度回火后焊缝的组织 .535.4 不同温度回火后焊缝的力学性能 .545.4.1 拉伸性能研究 .545.4.2 冲击性能研究 .555.5 不同时间回火后焊缝的组织 .565.6 不同时间回火后焊缝的力学性能 .575.6.1 拉伸性能研究 .575.6.2 冲击性能研究 .585.7 本章小结 .58结 论 .59参考文献 .60攻读硕士学位期间发表的学位论文 .63致 谢 .64ContentsIIICONTENTSAbstract .VChapter 1 Forwards.11.1 Introduction .11.2 Development of mooring chain in and abroad countries .21.2.1 The manufacture technics and properties requirement of mooring chain.21.2.2 The domestic development status of mooring chain.21.2.3 The abroad development status of mooring chain .41.2.4 The development prospects of mooring chain .41.3 Promotion of mooring chain on related industry .51.4 Function of alloy elements in R4 level mooring chain .61.4.1 Function of carbon .61.4.2 Function of silicic.61.4.3 Function of manganic.61.4.4 Function of chromic .61.4.5 Function of molybdenum .71.4.6 Function of falcial .71.4.7 Function of aluminum and niobic .71.5 The methods of improving the properties of steel materials.71.5.1 Deformation induced phrase transition .81.5.2 Mechnical heat treatment .81.5.3 Alloying.81.5.4 Cyclic heat treatment.91.6 Significance and innovation of the subject .91.6.1 Significance of the subject .91.6.2 Innovation of the subject.101.7 Experiment contents and objective .101.7.1 Experiment contents.101.7.2 Experiment objective.10Chapter 2 Materials and methods.112.1 Experiment materials.112.2 Experiment standards and equipments.112.3 Experiment methods.112.3.1 DTA test .112.3.1 Hardenability test .122.3.2 Heat treatment process .122.3.3 Mechnical properties test .132.3.4 tempering brittlement test.152.3.5 Microstructure observation .16Chapter 3 DTA transformation point test and hardenability test .173.1 DTAtransformation point test .173.2 Hardenability test .173.2 Summary .19江苏科技大学工学硕士学位论文IVChapter 4 Microstructure and properties of mooring chain steel.204.1 Microstructure and properties of original rolling bar.204.2 The microstructure and properties comparison between quenhing and double quenching .214.3 The effects of double quenching temperature on mooring chain steel .244.3.1 The effects of doble quenching temperature on microstructure.244.3.2 The effects of doble quenching temperature on tesile test .254.3.3 The effects of doble quenching temperature on low temperature impact test274.4 The effects of tempering temperature on mooring chain steel.284.4.1 The effects of tempering temperature on microstructure .294.3.2 The effects of tempering temperature on mechanical properties test.304.4.1 The effects of tempering time on microstructure .324.4.2 The effects of tempering time on mechanical properties test.334.5 Study of tempering stablity and tempering brilleness.344.5.1 Tempering stablity.344.5.2 Tempering brilleness.364.6 Tensile fractography analysis.394.7 Impact fractography analysis .404.7.1 The effects of doble quenching temperature on impact fractography.404.7.2 The effects of tempering temperature on impact fractography .424.8 Discussion .454.8.1 Formation of mixed grain phenomenon.454.8.2 Mechanism of double quenching on grain refinement.474.9 Summary .49Chapter 5 Study of flash weld microstructure and properties.505.1 Microstructure and properties of weld in original mooring chain steel .505.2 The microstructure and properties comparison between quenhing and double quenching.51 5.3 The effects of tempering temperature on weld microstructure .535.4 The effects of tempering temperature on weld mechanical properties test.545.4.1 The effects of tempering temperature on tesile test .545.4.2 The effects of tempering temperature on tesile test .555.5 The effe