1 热轧板带钢的物理模拟基础 1
1.1 物理模拟的基本概念 1
1.2 物理模拟的相似理论基础 2
1.2.1 相似的一般概念 2
1.2.2 相似三定理 2
1.2.3 相似准数的推导方法 3
1.2.4 塑性加工物理模拟中的相似条件 4
1.2.5 物理模拟方法概述 5
1.2.6 Gleeble热模拟系统及其应用 5
1.2.7 平面压缩模拟系统特点及应用 6
1.2.8 热轧试验机中试模拟及应用 7
1.3 物理模拟技术的典型应用 7
1.3.1 连铸领域 8
1.3.2 热变形领域 8
参考文献 11
2 热轧板带钢的理论基础 12
2.1 钢铁材料的强韧化机理 12
2.1.1 钢铁材料的强化机理 12
2.1.2 钢铁材料的韧化机理 16
2.2 合金元素在钢铁材料中的作用 18
2.2.1 钢中的五大元素 18
2.2.2 钢中的气体元素 22
2.2.3 钢中的微合金元素 23
2.2.4 钢中的低熔点元素 26
2.3 传统钢铁材料的组织类型及特点 28
2.3.1 高温转变组织 29
2.3.2 中温转变组织 31
2.3.3 低温转变组织 32
2.3.4 常见的低碳钢组织 35
2.4 控制轧制与控制冷却工艺 39
2.4.1 控制轧制 40
2.4.2 控制冷却 42
2.5 热处理工艺 43
2.5.1 钢的退火与正火 44
2.5.2 钢的淬火与回火 47
参考文献 48
3 高强工程机械及耐磨钢 50
3.1 高强工程机械及耐磨钢发展概况 50
3.1.1 高强工程机械用钢发展概况 50
3.1.2 高强耐磨钢的国内外发展概况 52
3.2 1000MPa级超高强工程机械用钢的成分组织调控 54
3.2.1 1000MPa级超高强工程机械用钢的相变规律 54
3.2.2 轧制工艺对实验钢组织和性能的影响 57
3.2.3 热处理工艺对实验钢组织和性能的影响 59
3.3 高强耐磨钢的成分设计及组织性能调控 64
3.3.1 高强耐磨钢的成分体系 64
3.3.2 耐磨钢组织性能的调控 65
3.3.3 工艺对耐磨钢组织性能的影响 67
3.3.4 耐磨钢短流程制备工艺探索 67
3.3.5 高强耐磨钢的应用性能 70
参考文献 72
4 船板及海洋工程用钢 74
4.1 船板及海洋用钢国内外发展概况 74
4.1.1 船体结构用钢 74
4.1.2 海洋工程装备用钢 75
4.1.3 货油舱用耐蚀钢 77
4.2 船板及海工钢相关标准 78
4.2.1 超高强船板钢和海工钢标准要求 78
4.2.2 货油舱上甲板服役环境和耐蚀性标准要求 78
4.3 耐蚀E36级船板钢成分、工艺及性能 81
4.3.1 合金元素对上甲板全周期腐蚀的影响 81
4.3.2 货油舱下底板环境腐蚀行为 89
4.3.3 夹杂物对货油舱下底板腐蚀行为的影响 95
4.4 F40级船板钢成分、组织、工艺及性能 98
4.4.1 F40级船板钢高温变形行为 98
4.4.2 F40级船板钢连续冷却转变规律 103
4.4.3 F40级船板钢实验轧制 107
4.5 E690海洋平台钢的成分、工艺、组织及性能 114
4.5.1 TMCP工艺对E690海洋平台钢组织性能的影响 114
4.5.2 回火温度对TMCP＋T和RQ＋T工艺性能的影响 119
4.5.3 二次裂纹扩展 125
参考文献 130
5 高性能管线钢 133
5.1 高性能管线钢的国内外发展概况 133
5.2 X80管线钢热送热装及冷装模拟研究 133
5.2.1 热装温度对材料晶粒尺寸的影响 141
5.2.2 热装温度对Nb、V、Ti微合金元素碳氮化物固溶和析出的影响 141
5.3 抗大变形管线钢 143
5.3.1 轧后弛豫阶段铁素体形核及晶粒长大的微观机制 146
5.3.2 不同弛豫时间内的晶界取向分析 147
5.3.3 X80级抗大变形管线钢塑性变形机理研究 150
5.4 耐蚀管线钢 154
5.4.1 X80管线钢抗H2S腐蚀研究 154
5.4.2 X80管线钢抗CO2腐蚀研究 159
5.5 耐磨管线钢 166
5.5.1 组织类型对冲蚀磨损特性的影响 166
5.5.2 组织类型对磨粒磨损特性的影响 170
参考文献 176
6 压力容器用钢 179
6.1 压力容器用钢的国内外发展概况 179
6.2 690MPa级石油储罐钢的成分设计及组织调控 182
6.2.1 不同成分690MPa级石油储罐钢的性能 182
6.2.2 调质工艺对690MPa级石油储罐用钢组织性能的影响 184
6.2.3 焊接热输入线能量对实验钢性能的影响 190
6.3 LNG储罐用钢的成分设计及组织调控技术 194
6.3.1 9Ni钢的成分、组织及工艺 194
6.3.2 热处理工艺对9Ni钢组织与性能的影响 197
6.3.3 9Ni钢的低温性能 202
6.3.4 9Ni钢的低温断裂机理 207
参考文献 212
7 高性能桥梁钢 215
7.1 桥梁用钢的发展概况 215
7.2 Q500qE桥梁钢的成分设计及组织调控技术 219
7.2.1 Q500qE桥梁钢的实验室研制 219
7.2.2 Q500qE的韧脆转变温度 220
7.2.3 回火温度对Q500qE桥梁钢力学性能的影响 221
7.2.4 回火温度对组织结构的影响 221
7.3 桥梁钢的疲劳行为 224
7.3.1 Q500qE桥梁钢的高周疲劳行为研究 224
7.3.2 Q500qE桥梁钢的低周疲劳行为研究 229
参考文献 234
8 塑料模具钢 237
8.1 模具钢概述 237
8.1.1 塑料模具钢国内外发展概况 237
8.1.2 预硬型塑料模具钢的分类 239
8.1.3 预硬型塑料模具钢性能要求 241
8.1.4 预硬型塑料模具钢组织 241
8.2 合金元素对预硬型塑料模具钢的影响 241
8.3 预硬型塑料模具钢工艺优化 250
8.4 预硬型塑料模具钢应用性能研究 253
8.4.1 温度场数值模拟分析 253
8.4.2 实验室冷却物理模拟 257
8.5 预硬型塑料模具钢耐磨性试验研究 260
8.5.1 摩擦磨损试验 260
8.5.2 磨损形貌分析 263
8.5.3 摩擦磨损系数分析 263
参考文献 265
9 高强ERW的套管用钢 268
9.1 ERW套管钢的国内外发展概况 268
9.1.1 ERW石油套管钢发展概况 268
9.1.2 石油套管钢标准要求 268
9.2 Q125级ERW石油套管钢成分设计及相变规律研究 270
9.2.1 成分设计及制备 270
9.2.2 相变规律研究 270
9.3 热处理对Q125级ERW石油套管钢组织和性能的影响 278
9.3.1 热处理实验过程及结果 278
9.3.2 工艺参数对性能的影响 281
9.4 Q125钢的包辛格效应 290
9.4.1 Q125钢轧制态包辛格效应 290
9.4.2 热处理工艺对包辛格效应的影响 294
9.5 ERW焊接区腐蚀机理 296
参考文献 299
10 核电用钢 302
10.1 核电用钢国内外发展概况 302
10.1.1 裂变核电用钢的发展 302
10.1.2 聚变核电用钢的发展 302
10.2 裂变堆用SA533B钢的热模拟研究 304
10.2.1 SA533B钢的变形抗力 304
10.2.2 SA533B钢的动态再结晶规律研究 308
10.2.3 SA533B钢的相变规律研究 311
10.2.4 热处理工艺对SA533B钢组织性能的影响 312
10.2.5 SA533B钢的高温拉伸组织性能 315
10.3 RAFM钢热模拟研究 315
10.3.1 RAFM钢的变形抗力 315
10.3.2 RAFM钢的动态再结晶规律 318
10.3.3 RAFM钢的动态相变规律研究 319
10.3.4 轧制和热处理工艺对RAFM钢力学性能和微观组织的影响 320
参考文献 329