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第1章 海洋用钢总论 1

1.1 概述 1

1.2 海洋用钢的分类 2

1.2.1 海洋平台用钢 2

1.2.2 船舶用钢 3

1.2.3 桥梁与基础设施用钢 4

1.3 海洋用低合金高强度钢的性能 5

1.3.1 低合金钢材料体系 6

1.3.2 低合金钢力学性能的要求 6

1.3.3 低合金钢焊接性要求 8

1.3.4 低合金钢的疲劳与环境失效 9

1.4 海洋用不锈钢的性能 11

1.4.1 不锈钢概述 12

1.4.2 海洋工程用超级不锈钢 13

1.4.3 海洋工程用不锈钢关键性能指标 14

1.5 海洋用钢的发展展望 17

参考文献 19

第2章 海洋工程用高强度低合金钢的材料设计 22

2.1 合金设计 22

2.1.1 Nb的微合金化理论 22

2.1.2 V的析出 25

2.1.3 微Ti处理的作用 26

2.1.4 Mn的作用与应用 28

2.1.5 Ni的作用 29

2.1.6 利用Cu析出强化厚规格钢板 33

2.1.7 利用B控制相变 34

2.2 组织细化理论与组织调控 35

2.3 组织控制与组织细化 38

2.3.1 铁素体-珠光体组织向低碳贝氏体组织转变 38

2.3.2 低碳贝氏体组织的强化与韧化原理 39

2.3.3 低碳贝氏体钢的中温转变组织类型 40

2.3.4 中温转变组织细化的物理冶金原理 41

第3章 海洋工程用低合金钢冶金制备技术 47

3.1 夹杂物控制 47

3.1.1 镇静钢中氧化物夹杂控制 48

3.1.2 钢中硫化物夹杂控制 49

3.1.3 含Nb钢中Nb碳化物和Nb氮化物控制 49

3.2 无缺陷连铸坯的生产 53

3.2.1 连铸坯表面裂纹 53

3.2.2 夹杂缺陷 58

3.2.3 连铸坯的其他缺陷 60

3.3 控轧控冷原理 60

3.3.1 热变形过程中的再结晶行为 61

3.3.2 合金元素和第二相质点对再结晶行为的影响 65

3.4 新一代控轧控冷技术 67

3.4.1 新一代控轧控冷技术的科学内涵 67

3.4.2 超快速冷却技术 68

3.4.3 新一代控轧控冷条件下热轧钢材组织性能调控基本规律 69

3.5 热处理技术 79

3.5.1 常规热处理工艺 79

3.5.2 热处理关键设备 80

3.5.3 一般热处理工艺概述 82

参考文献 84

第4章 低合金钢在海洋环境中的腐蚀特征 90

4.1 海洋大气腐蚀特征与耐候钢的发展 90

4.1.1 钢铁材料大气腐蚀的一般机制 90

4.1.2 钢的大气腐蚀产物 91

4.1.3 环境因素对钢铁材料大气腐蚀行为的影响 94

4.1.4 耐候钢及其抗大气腐蚀机理 94

4.1.5 耐候钢在海洋大气中的腐蚀行为 101

4.1.6 低碳贝氏体耐候钢的腐蚀行为 103

4.2 海水腐蚀与阴极保护 106

4.2.1 海水腐蚀 106

4.2.2 阴极保护 109

参考文献 112

第5章 海洋工程用钢的焊接 119

5.1 钢铁材料的可焊接性 119

5.1.1 碳当量 119

5.1.2 冷裂纹敏感性 120

5.2 焊接热循环 120

5.2.1 焊接热循环的定义 121

5.2.2 焊接热循环的主要参数 121

5.2.3 焊接热循环作用下的组织转变特征 122

5.3 焊缝组织的形成与转变 123

5.3.1 低碳钢焊缝的固态相变组织 123

5.3.2 低合金钢焊缝的固态相变组织 124

5.4 焊接热影响区及其组织转变 127

5.4.1 焊接热影响区的组织分布 127

5.4.2 焊接热影响区（HAZ）韧性劣化的成因 128

5.5 焊缝与焊接热影响区中的针状铁素体 130

5.5.1 针状铁素体的形核机制 130

5.5.2 针状铁素体形核的影响因素 133

5.5.3 针状铁素体的形貌特征 135

5.5.4 针状铁素体的晶体学取向关系 136

5.5.5 针状铁素体的相变特点 137

5.5.6 针状铁素体的转变机制 138

5.6 海洋工程用钢的高效焊接技术 139

5.6.1 大线能量焊接用钢的需求 140

5.6.2 大线能量焊接用钢的成分设计 140

5.6.3 氧化物冶金技术 145

参考文献 148

第6章 船体结构钢 156

6.1 船体结构钢概述 156

6.2 船体结构钢材料体系 158

6.3 特殊要求船体结构钢 162

6.3.1 高止裂性能船体钢 162

6.3.2 可大线能量焊接船体钢 164

6.3.3 耐腐蚀船体钢 166

6.4 军用舰船用钢 169

6.4.1 国外舰船用钢 169

6.4.2 国外新一代舰船用钢的研究 172

6.4.3 Cu沉淀硬化舰船钢的发展与冶金原理 177

6.4.4 舰船用钢的发展趋势 185

参考文献 186

第7章 海洋平台用钢 189

7.1 海洋平台用钢发展现状及其显微组织特征 189

7.1.1 海洋平台用钢的发展现状 189

7.1.2 海洋平台用钢的显微组织特征及其对韧性的影响 190

7.2 TMCP海洋平台用钢的成分设计 195

7.3 TMCP海洋平台用钢的组织设计 196

7.3.1 连续冷却过程转变 196

7.3.2 等温过程中的组织转变 201

7.4 TMCP工艺参数研究 205

7.4.1 三个级别钢的再结晶特点 205

7.4.2 TMCP工艺及轧态组织 208

7.4.3 强化效果分析 210

7.5 大厚度钢板的组织性能均匀性 212

7.5.1 厚度方向的组织均匀性 213

7.5.2 Cu的析出特点 215

7.5.3 厚度方向的力学性能 217

7.6 回火对组织及性能均匀性的影响 222

参考文献 225

第8章 海洋工程用不锈钢 227

8.1 不锈钢钢筋 227

8.1.1 不锈钢钢筋的主要品种 228

8.1.2 不锈钢钢筋关键性能指标 229

8.1.3 不锈钢钢筋的使用性能 231

8.1.4 不锈钢钢筋全寿命周期成本分析 233

8.1.5 不锈钢钢筋应用实例 234

8.1.6 国内外技术研究现状 236

8.1.7 未来发展 237

8.2 不锈钢板材及其在海洋中的应用 237

8.2.1 高耐候铁素体不锈钢 238

8.2.2 奥氏体不锈钢 243

8.3 海洋工程用不锈钢管 244

8.3.1 油井管用不锈钢品种 244

8.3.2 不锈钢管关键技术指标 246

8.3.3 技术现状 249

8.3.4 高性能不锈钢油井管发展展望 251

8.4 粉末冶金特殊不锈钢 252

8.4.1 粉末冶金的特点 252

8.4.2 粉末冶金在海工装备耐蚀合金零件中的应用 253

8.4.3 粉末冶金热等静压在海工装备零部件制造中的技术优势 257

参考文献 260

第9章 海洋工程用钢腐蚀评价和寿命预测 262

9.1 海洋大气环境腐蚀评价方法 262

9.1.1 海洋大气腐蚀特征 262

9.1.2 海洋大气腐蚀的评价方法 262

9.2 海水环境腐蚀评价方法 265

9.2.1 海水腐蚀特征 265

9.2.2 海水腐蚀评价方法 266

9.3 钢铁材料在海洋环境中的腐蚀寿命预测 269

9.4 常用腐蚀寿命预测方法简介 269

9.4.1 数据拟合方法 269

9.4.2 模式识别方法 270

9.4.3 加速腐蚀试验方法 270

参考文献 274

索引 275