海洋工程材料丛书--海洋工程钢铁材料

第1章海洋用钢总论
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
2.1合金设计22
2.1.1Nb的微合金化理论22
2.1.2V的析出25
2.1.3微Ti处理的作用26
2.1.4Mn的作用与应用28
2.1.5Ni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
参考文献43
第3章海洋工程用低合金钢冶金制备技术
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
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
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
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
6.4.3Cu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
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
7.2TMCP海洋平台用钢的成分设计195
7.3TMCP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
7.4TMCP工艺参数研究205
7.4.1三个级别钢的再结晶特点205
7.4.2TMCP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
7.5.2Cu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
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
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