海洋工程用超低碳贝氏体钢力学性能与腐蚀性能研究

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1、分类号密级1934587学位论文海洋工程用超低碳贝氏体钢力学性能与腐蚀性能研究作者姓名：黄德胜指导教师：崔文芳副教授申请学位级别：硕士学科类别：工学学科专业名称：材料学论文提交日期：2008年7月论文答辩日期：2008年7月学位授予日期：答辩委员会主席：胃．移弓评阅人：办哥五老字东北大学2008年7月lj3Ch弋i●lAThesisforMasterDegreeinMaterialScienceMechanicalandCorrosion--resistantPropertiesofUltraLowCarbonBainiticSteelUsedforOffshoreExpl

2、orationByHuangDeshengSupervisor：AssociateProfessorCuiWenfangNortheasternUniversityJuly2008一-I-PHi●l■、’r叠了哈j》独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢=正思0学位论文作者签名：置儋f拯日期：沁暑·7t7学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全

3、了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。(如作者和导师不同意网上交流，请在下方签名；否则视为同意。)学位论文作者签名：缪德2澎导师签名：签字日期：少。g．7．7签字日期：．L，t，．～，J：_-，东北大学硕士学位论文摘要海洋工程用超低碳贝氏体钢力学性能和腐蚀性能的研究摘要现代社会经济的发展和科技的进步，对钢材性能提出了更高的要求，石油天然气、汽车、桥梁、造船、机械及军工领域迫切需要高强度、高韧性、良好的焊接性和耐腐蚀

4、性能的钢种。而能源的短缺又需要对钢材生产成本进行控制，超低碳贝氏体钢以其独特的合金化设计、优良的综合性能和廉价的成本正广泛的应用到各个领域。本文参阅国内外海洋石油平台用钢的化学成分及力学特性，在课题组前期工作的基础上，选择超低碳贝氏体钢作为实验钢种，设计出三种不同成分的实验钢，采用轧后直接水冷的TMCP工艺和终轧后先保温50s然后再喷水冷却的TMCP+RPC工艺将坯料轧制成6mm厚板材，测试了热轧态和热处理后板材的室温拉伸性能和冲击韧性；考察了热轧态组织在400,---550℃温度区间的稳定性；利用模拟全浸海水腐蚀实验和电化学实验，测出各钢种的年腐蚀速率和极化曲线；观察和分

5、析腐蚀产物形貌、相组成和腐蚀机理。利用光学显微镜、透射电镜、扫描电镜观察钢的显微组织发现未添加Mo元素的A1钢无论是轧后直接冷却还是先弛豫再加速冷却的组织均以准多边形铁素体为主，而添加Mo元素的A3和A4钢则以粒状贝氏体和板条状贝氏体为主。通过RPC工艺轧制后，A3和A4钢表现出良好的综合力学性能，屈服强度分别为540MPa和575MPa，一40℃的冲击吸收功分别为86J和87J(非标准样)。轧后钢板重新淬火和回火处理改善强度和塑性效果不明显。三种钢的组织均具有较好的回火稳定性。实验钢模拟海水腐蚀试验表明，A4、A3、A1钢的年腐蚀速率依次增加。钢在全浸加速腐蚀初期的腐蚀产

6、物主要为Fe304、Q．FeOOH和丫-FeOOH，而腐蚀20天后的腐蚀产物以甜Fe00H和磷酸盐为主。增加钢的P含量有利于在腐蚀初期形成具有保护作用的a．FeOOH和磷酸盐，降低腐蚀速率。Mo有利于抑制孔蚀的形成。关键词：超低碳贝氏体钢；控轧控冷；热处理；力学性能；组织热稳定性；全浸加速腐蚀；腐蚀机理h，■‘一0_东北大学硕士学位论文AbstractMechanicalandCorrosion-·resistantPropertiesofUltraLowCarbonBainiticSteelUsedforOffshoreExplorationAbstractAsthede

7、velopmentofeconomyandsociety,andtheadvancementofscienceandtechnology,steels谢tIlIlighyieldandtensilestrength，excellentimpactpropertiesinlowtemperature，highlywieldableandexcellentcorrosion-resistantarebeingeagerlyneededintheareasoftheoilandnaturalgas，cal"manufac