回火工藝對原油儲罐用鋼板組織結(jié)構(gòu)和性能的影響.pdf

1、大型原油儲罐用鋼板是用于制造大型石油儲罐的鋼板，隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，我國的石油消耗量逐年增加，進(jìn)口原油量亦同步遞增。當(dāng)今，世界局勢動蕩不安，石油價格變化起伏不定，石油儲備勢在必行。由于大型石油儲罐用鋼板開發(fā)歷史較短、組織結(jié)構(gòu)和性能要求苛刻且影響因素眾多、成分和生產(chǎn)工藝控制精細(xì)、生產(chǎn)技術(shù)難度較大，我國的相應(yīng)開發(fā)和研究滯后。以往，原油儲罐所用的高強度鋼板全部依賴進(jìn)口。但是，石油儲備事關(guān)國家政治經(jīng)濟、工業(yè)技術(shù)的安全問題，國外企業(yè)不愿向中國大量

2、出口這類鋼板和提供相應(yīng)技術(shù)，造成我國大型石油儲罐用鋼板供不應(yīng)求的被動局面。因此，本文進(jìn)行了回火工藝對組織結(jié)構(gòu)和性能影響的研究，以確立一個適合實際生產(chǎn)條件的熱處理工藝，為試驗鋼的開發(fā)提供理論依據(jù)。 本文首先通過熱膨脹法測定出試驗鋼的動態(tài)CCT曲線，通過回火溫度和回火時間的試驗及相應(yīng)性能檢測、微觀精細(xì)結(jié)構(gòu)觀察，首次系統(tǒng)研究了回火工藝對試驗鋼板組織結(jié)構(gòu)和性能的影響規(guī)律，得到了試驗鋼板的優(yōu)化的熱處理工藝，為試驗鋼的開發(fā)奠定了試驗和理論基

3、礎(chǔ)。 研究結(jié)果表明： (1)試驗鋼板的軋后控冷的室溫組織為鐵素體+貝氏體，高溫回火后的室溫組織為回火索氏體，回火后的綜合性能得到改善。 (2)試驗鋼板在連續(xù)冷卻過程中，隨著冷速的升高，其組織由鐵素體+珠光體——鐵素體+貝氏體的相變，且晶粒也變得相應(yīng)細(xì)小均勻。 (3)由于經(jīng)過鐵水預(yù)處理、LF精煉、VD脫氣工藝，試驗鋼板純凈度較高，硫化物夾雜較少，存在少量的Al2O3、Fe3O4，氧化物較硫化物對其性能影響較

4、大。 (4)試驗鋼板中析出物主要有TiN、Nb(C，N)、A1N、(Ti，Nb)CN，析出順序為TiN—(Ti，Nb)CN—Nb(C，N)—A1N。TiN一般是在連鑄和粗軋過程中析出的，不隨精軋工藝和熱處理工藝的變化而變化，Nb(C，N)、(Ti，Nb)CN、A1N一般均在熱軋過程析出，在隨后的熱處理過程中不溶解。其它合金Mo、V、Ni均以固溶方式存在。 (5)隨著回火溫度升高，鋼板強度先增大后減小，伸長率和沖擊韌性的變

5、化規(guī)律與強度恰相反，這是索氏體轉(zhuǎn)變和碳化物析出兩種組織變化的綜合反映。 (6)隨著回火保溫時間的延長，鋼板強度變化不明顯，伸長率和沖擊功的變化正好相反，這是索氏體逐漸長大，粒狀的碳化物聚集并粗化的綜合反應(yīng)。 (7)回火態(tài)金相組織主要是回火索氏體，回火索氏體中的碳化物呈顆粒狀，造成的應(yīng)力集中小，回火索氏體的晶粒更細(xì)小且均勻。Ti、Nb形成的高溫難溶的微細(xì)碳氮化物顆粒，釘扎高溫奧氏體晶界的遷移，從而細(xì)化奧氏體晶粒，故試驗鋼板