海洋工程鋼鐵材料

《海洋工程鋼鐵材料》是2017年1月化學工業出版社出版的圖書，作者是王國棟、尚成嘉、劉振宇。

基本介紹

• 書名：海洋工程鋼鐵材料
• 作者：王國棟、尚成嘉、劉振宇
• 出版社：化學工業出版社
• 出版時間：2017年1月
• 頁數：277 頁
• 開本：16 開
• 裝幀：平裝
• ISBN：9787122268532
• 叢書名：海洋工程材料叢書
• 版次：1-1

內容簡介

《海洋工程鋼鐵材料》是國家出版基金項目“海洋工程材料叢書”的分冊之一。

本書全面論述了海洋工程用鋼的材料體系、基本理論和工藝技術原理，低合金鋼的力學性能、服役性能（特別是耐海洋大氣腐蝕性能）、焊接性能等共性問題；同時也就低合金高強度鋼在艦船、海洋工程領域的發展沿革、新需求與挑戰和相關最新研發進展，以及對不鏽鋼在海洋工程領域的發展、重點套用領域和產品特點作了相關闡述。

本書旨在為海洋工程用鋼相關的產品研發人員、工程設計者和用戶提供參考，也可作為相關領域開展研究工作及研究生選題的依據和指導。

編輯推薦

適讀人群 ：本書旨在為海洋工程用鋼相關的產品研發人員、工程設計者和用戶提供參考，也可作為相關領域開展研究工作及研究生選題的依據和指導。

本書由我國材料加工專家王國棟院士主編。是在中國工程院“中國海洋工程關鍵材料發展戰略研究”重大諮詢項目的支持完成的，書中涉及的較多研究結果取材於我國多個國家重點基礎研究發展規劃（973計畫）和高技術研究發展計畫項目（863計畫）。

作者簡介

王國棟(1942.10.2 -)壓力加工專家，出生於遼寧省大連市。1981年畢業於北京鋼鐵研究總院，獲碩士學位。曾任東北大學軋制技術及連軋自動化國家重點實驗室主任，現任2011鋼鐵共性技術協同創新中心副主任，東北大學軋制技術及連軋自動化國家重點實驗室學委會副主任，中國金屬學會軋鋼學會副理事長，2005年當選為中國工程院院士。

長期從事鋼鐵材料軋制理論、工藝、裝備與產品方面的研究，在熱軋鋼材控軋控冷（TMCP）、中厚板核心軋制技術、板形控制及軋制過程的數位化與智慧型化、薄帶連鑄基礎研究與工業化技術、軋制過程研發平台開發建設等方面做出創新成果。在低碳鐵素體/珠光體鋼強韌化的研究中，提出晶粒適度細化、複合強化等學術思想，解決了提高材料抗拉強度、降低屈強比和在現有軋機上生產等關鍵問題；承擔國家重大技術裝備研製等項目、集成和開發了3500大型中厚板軋機控軋控冷、中厚板軋制鋼材組織性能預測與控制、中厚板生產線自動控制等技術，形成了具有我國自主智慧財產權的成套中厚板核心軋制技術，闖出了大型中厚板軋機實現國產化的新路；綜合運用數位化、智慧型化等方法，進行板帶鋼板形控制、鋼材組織性能預測等方面的研究，利用軋制過程得到的海量信息，進行軋制過程最佳化與數模調優;開發以快速冷卻為核心的新一代TMCP工藝，研究熱軋鋼鐵材料在快速冷卻條件下的綜合強化機制、工藝技術以及產品全生命周期評價技術，實現了鋼鐵材料性能的全面提升和減量化生產；開發的現代軋制技術、裝備和產品研發創新平台，在鋼鐵企業技術中心、研究院大面積推廣套用，大幅度提升了鋼鐵企業的自主創新能力。上述工作為我國鋼鐵工業的發展和鋼鐵軋制技術的進步做出了貢獻。

獲國家科技進步獎一等獎2項，二等獎4項，國家技術發明二等獎1項。

圖書目錄

第1章海洋用鋼總論

1.1概述1

1.2海洋用鋼的分類2

1.2.1海洋平台用鋼2

1.2.2船舶用鋼3

1.2.3橋樑與基礎設施用鋼4

1.3海洋用低合金高強度鋼的性能5

1.3.1低合金鋼材料體系6

1.3.2低合金鋼力學性能的要求6

1.3.3低合金鋼焊接性要求8

1.3.4低合金鋼的疲勞與環境失效9

1.4海洋用不鏽鋼的性能11

1.4.1不鏽鋼概述12

1.4.2海洋工程用超級不鏽鋼13

1.4.3海洋工程用不鏽鋼關鍵性能指標14

1.5海洋用鋼的發展展望17

參考文獻19

第2章海洋工程用高強度低合金鋼的材料設計

2.1合金設計22

2.1.1Nb的微合金化理論22

2.1.2V的析出25

2.1.3微Ti處理的作用26

2.1.4Mn的作用與套用28

2.1.5Ni的作用29

2.1.6利用Cu析出強化厚規格鋼板33

2.1.7利用B控制相變34

2.2組織細化理論與組織調控35

2.3組織控制與組織細化38

2.3.1鐵素體珠光體組織向低碳貝氏體組織轉變38

2.3.2低碳貝氏體組織的強化與韌化原理39

2.3.3低碳貝氏體鋼的中溫轉變組織類型40

2.3.4中溫轉變組織細化的物理冶金原理41

參考文獻43

第3章海洋工程用低合金鋼冶金製備技術

3.1夾雜物控制47

3.1.1鎮靜鋼中氧化物夾雜控制48

3.1.2鋼中硫化物夾雜控制49

3.1.3含Nb鋼中Nb碳化物和Nb氮化物控制49

3.2無缺陷連鑄坯的生產53

3.2.1連鑄坯表面裂紋53

3.2.2夾雜缺陷58

3.2.3連鑄坯的其他缺陷60

3.3控軋控冷原理60

3.3.1熱變形過程中的再結晶行為61

3.3.2合金元素和第二相質點對再結晶行為的影響65

3.4新一代控軋控冷技術67

3.4.1新一代控軋控冷技術的科學內涵67

3.4.2超快速冷卻技術68

3.4.3新一代控軋控冷條件下熱軋鋼材組織性能調控基本規律69

3.5熱處理技術79

3.5.1常規熱處理工藝79

3.5.2熱處理關鍵設備80

3.5.3一般熱處理工藝概述82

參考文獻84

第4章低合金鋼在海洋環境中的腐蝕特徵

4.1海洋大氣腐蝕特徵與耐候鋼的發展90

4.1.1鋼鐵材料大氣腐蝕的一般機制90

4.1.2鋼的大氣腐蝕產物91

4.1.3環境因素對鋼鐵材料大氣腐蝕行為的影響94

4.1.4耐候鋼及其抗大氣腐蝕機理94

4.1.5耐候鋼在海洋大氣中的腐蝕行為101

4.1.6低碳貝氏體耐候鋼的腐蝕行為103

4.2海水腐蝕與陰極保護106

4.2.1海水腐蝕106

4.2.2陰極保護109

參考文獻112

第5章海洋工程用鋼的焊接

5.1鋼鐵材料的可焊接性119

5.1.1碳當量119

5.1.2冷裂紋敏感性120

5.2焊接熱循環120

5.2.1焊接熱循環的定義121

5.2.2焊接熱循環的主要參數121

5.2.3焊接熱循環作用下的組織轉變特徵122

5.3焊縫組織的形成與轉變123

5.3.1低碳鋼焊縫的固態相變組織123

5.3.2低合金鋼焊縫的固態相變組織124

5.4焊接熱影響區及其組織轉變127

5.4.1焊接熱影響區的組織分布127

5.4.2焊接熱影響區(HAZ)韌性劣化的成因128

5.5焊縫與焊接熱影響區中的針狀鐵素體130

5.5.1針狀鐵素體的形核機制130

5.5.2針狀鐵素體形核的影響因素133

5.5.3針狀鐵素體的形貌特徵135

5.5.4針狀鐵素體的晶體學取向關係136

5.5.5針狀鐵素體的相變特點137

5.5.6針狀鐵素體的轉變機制138

5.6海洋工程用鋼的高效焊接技術139

5.6.1大線能量焊接用鋼的需求140

5.6.2大線能量焊接用鋼的成分設計140

5.6.3氧化物冶金技術145

參考文獻148

第6章船體結構鋼

6.1船體結構鋼概述156

6.2船體結構鋼材料體系158

6.3特殊要求船體結構鋼162

6.3.1高止裂性能船體鋼162

6.3.2可大線能量焊接船體鋼164

6.3.3耐腐蝕船體鋼166

6.4軍用艦船用鋼169

6.4.1國外艦船用鋼169

6.4.2國外新一代艦船用鋼的研究172

6.4.3Cu沉澱硬化艦船鋼的發展與冶金原理177

6.4.4艦船用鋼的發展趨勢185

參考文獻186

第7章海洋平台用鋼

7.1海洋平台用鋼發展現狀及其顯微組織特徵189

7.1.1海洋平台用鋼的發展現狀189

7.1.2海洋平台用鋼的顯微組織特徵及其對韌性的影響190

7.2TMCP海洋平台用鋼的成分設計195

7.3TMCP海洋平台用鋼的組織設計196

7.3.1連續冷卻過程轉變196

7.3.2等溫過程中的組織轉變201

7.4TMCP工藝參數研究205

7.4.1三個級別鋼的再結晶特點205

7.4.2TMCP工藝及軋態組織208

7.4.3強化效果分析210

7.5大厚度鋼板的組織性能均勻性212

7.5.1厚度方向的組織均勻性213

7.5.2Cu的析出特點215

7.5.3厚度方向的力學性能217

7.6回火對組織及性能均勻性的影響222

參考文獻225

第8章海洋工程用不鏽鋼

8.1不鏽鋼鋼筋227

8.1.1不鏽鋼鋼筋的主要品種228

8.1.2不鏽鋼鋼筋關鍵性能指標229

8.1.3不鏽鋼鋼筋的使用性能231

8.1.4不鏽鋼鋼筋全壽命周期成本分析233

8.1.5不鏽鋼鋼筋套用實例234

8.1.6國內外技術研究現狀236

8.1.7未來發展237

8.2不鏽鋼板材及其在海洋中的套用237

8.2.1高耐候鐵素體不鏽鋼238

8.2.2奧氏體不鏽鋼243

8.3海洋工程用不鏽鋼管244

8.3.1油井管用不鏽鋼品種244

8.3.2不鏽鋼管關鍵技術指標246

8.3.3技術現狀249

8.3.4高性能不鏽鋼油井管發展展望251

8.4粉末冶金特殊不鏽鋼252

8.4.1粉末冶金的特點252

8.4.2粉末冶金在海工裝備耐蝕合金零件中的套用253

8.4.3粉末冶金熱等靜壓在海工裝備零部件製造中的技術優勢257

參考文獻260

第9章海洋工程用鋼腐蝕評價和壽命預測

9.1海洋大氣環境腐蝕評價方法262

9.1.1海洋大氣腐蝕特徵262

9.1.2海洋大氣腐蝕的評價方法262

9.2海水環境腐蝕評價方法265

9.2.1海水腐蝕特徵265

9.2.2海水腐蝕評價方法266

9.3鋼鐵材料在海洋環境中的腐蝕壽命預測269

9.4常用腐蝕壽命預測方法簡介269

9.4.1數據擬合方法269

9.4.2模式識別方法270

9.4.3加速腐蝕試驗方法270

參考文獻274

索引275