| 摘要 | 第6-9页 |
| Abstract | 第9-12页 |
| 第一章 绪论 | 第19-35页 |
| 1.1 引言 | 第19-20页 |
| 1.2 低碳贝氏体管线钢 | 第20-30页 |
| 1.2.1 成分设计 | 第20-22页 |
| 1.2.2 工艺控制 | 第22-26页 |
| 1.2.2.1 超纯净钢冶炼技术 | 第22页 |
| 1.2.2.2 TMCP技术在管线钢中的应用 | 第22-23页 |
| 1.2.2.3 HTP管线钢的开发与应用 | 第23-25页 |
| 1.2.2.4 超快冷技术在管线钢中的应用 | 第25-26页 |
| 1.2.3 钢的贝氏体转变与低碳贝氏体管线钢 | 第26-28页 |
| 1.2.4 管线钢的性能要求 | 第28-30页 |
| 1.2.4.1 高强度 | 第28页 |
| 1.2.4.2 高韧性和低的韧脆转变温度 | 第28-29页 |
| 1.2.4.3 良好的焊接性 | 第29页 |
| 1.2.4.4 抗氢致断裂(HIC)和硫化物应力腐蚀断裂(SSCC) | 第29-30页 |
| 1.3 管线钢断裂性能的研究现状 | 第30-33页 |
| 1.3.1 管线钢CVN的研究现状 | 第30-31页 |
| 1.3.2 管线钢DWTT的研究现状 | 第31-32页 |
| 1.3.3 管线钢CTOD的研究现状 | 第32-33页 |
| 1.3.4 断裂力学在管线钢断裂性能研究中的应用 | 第33页 |
| 1.4 本文研究目的和主要内容 | 第33-35页 |
| 第二章 低碳贝氏体管线钢的组织及相变动力学 | 第35-55页 |
| 2.1 实验材料及方法 | 第35-37页 |
| 2.1.1 实验材料 | 第35页 |
| 2.1.2 实验方法 | 第35-37页 |
| 2.1.2.1 CCT曲线的测定 | 第36页 |
| 2.1.2.2 微观组织观察 | 第36-37页 |
| 2.2 实验结果及分析 | 第37-53页 |
| 2.2.1 CCT曲线的绘制及分析 | 第37-40页 |
| 2.2.2 低碳贝氏体管线钢的组织特征 | 第40-53页 |
| 2.2.2.1 贝氏体相变动力学 | 第40-41页 |
| 2.2.2.2 冷却速率对贝氏体形态的影响 | 第41-42页 |
| 2.2.2.3 冷却速率对组织类别的影响 | 第42-44页 |
| 2.2.2.4 变形量对组织的影响 | 第44-48页 |
| 2.2.2.5 冷却速率对M/A岛的影响 | 第48-49页 |
| 2.2.2.6 变形及冷却速率对晶界特征的影响 | 第49-53页 |
| 2.3 本章小结 | 第53-55页 |
| 第三章 低碳贝氏体管线钢的轧制工艺研究 | 第55-81页 |
| 3.1 多道次热模拟实验研究 | 第55-61页 |
| 3.1.1 实验材料及设备 | 第55页 |
| 3.1.2 实验方法 | 第55-57页 |
| 3.1.3 实验结果及讨论 | 第57-61页 |
| 3.1.3.1 终轧温度对组织的影响 | 第57-58页 |
| 3.1.3.2 冷却速度对组织的影响 | 第58-60页 |
| 3.1.3.3 终冷温度对组织的影响 | 第60-61页 |
| 3.2 实验室轧制实验研究 | 第61-69页 |
| 3.2.1 实验材料及设备 | 第61-62页 |
| 3.2.2 实验方法 | 第62-66页 |
| 3.2.2.1 控轧类型的选择 | 第62-63页 |
| 3.2.2.2 加热温度的选择 | 第63-65页 |
| 3.2.2.3 待温厚度及变形量的控制 | 第65-66页 |
| 3.2.2.4 终轧温度的制定 | 第66页 |
| 3.2.2.5 轧后冷却制度的制定 | 第66页 |
| 3.2.2.6 终冷温度的确定 | 第66页 |
| 3.2.2.7 实验室轧制工艺 | 第66页 |
| 3.2.3 实验钢的性能及组织 | 第66-69页 |
| 3.2.3.1 实验钢的性能 | 第68页 |
| 3.2.3.2 实验钢的组织 | 第68-69页 |
| 3.3 工业轧制实验研究 | 第69-79页 |
| 3.3.1 150mm厚连铸坯轧制实验 | 第70-74页 |
| 3.3.1.1 冶炼情况 | 第70页 |
| 3.3.1.2 轧制工艺 | 第70-71页 |
| 3.3.1.3 组织与性能 | 第71-74页 |
| 3.3.2 250mm厚连铸坯轧制实验 | 第74-76页 |
| 3.3.2.1 冶炼情况 | 第74页 |
| 3.3.2.2 轧制工艺 | 第74-75页 |
| 3.3.2.3 组织与性能 | 第75-76页 |
| 3.3.3 批量工业生产 | 第76-79页 |
| 3.3.3.1 冶炼成分及轧制工艺 | 第76-77页 |
| 3.3.3.2 性能检验 | 第77-79页 |
| 3.4 本章小结 | 第79-81页 |
| 第四章 低碳贝氏体管线钢抗HIC性能研究 | 第81-91页 |
| 4.1 实验材料及方法 | 第81-84页 |
| 4.1.1 实验材料 | 第81-82页 |
| 4.1.2 实验原理与方法 | 第82-84页 |
| 4.1.2.1 实验原理 | 第82页 |
| 4.1.2.2 实验方法 | 第82-84页 |
| 4.2 实验结果及讨论 | 第84-90页 |
| 4.2.1 抗HIC性能检验结果 | 第84-85页 |
| 4.2.2 实验钢表面的氢鼓泡分析 | 第85-86页 |
| 4.2.3 HIC产生的原因分析 | 第86-88页 |
| 4.2.4 HIC扩展的动力学分析 | 第88-90页 |
| 4.3 本章小结 | 第90-91页 |
| 第五章 低碳贝氏体管线钢断裂行为研究 | 第91-122页 |
| 5.1 冲击断裂行为研究 | 第91-99页 |
| 5.1.1 实验材料及方法 | 第91-92页 |
| 5.1.2 实验结果分析 | 第92-99页 |
| 5.1.2.1 示波冲击结果 | 第92-94页 |
| 5.1.2.2 冲击断口形貌观察 | 第94页 |
| 5.1.2.3 典型夹杂物形貌及能谱 | 第94-95页 |
| 5.1.2.4 近断口区的金相观察 | 第95-97页 |
| 5.1.2.5 近断口区的EBSD分析 | 第97-98页 |
| 5.1.2.6 分析与讨论 | 第98-99页 |
| 5.2 DWTT断裂行为研究 | 第99-109页 |
| 5.2.1 实验材料及方法 | 第99-100页 |
| 5.2.2 实验结果及讨论 | 第100-109页 |
| 5.2.2.1 DWTT宏观断口 | 第100-101页 |
| 5.2.2.2 带状组织对DWTT性能的影响 | 第101-102页 |
| 5.2.2.3 微观组织对DWTT性能的影响 | 第102页 |
| 5.2.2.4 夹杂物对DWTT性能的影响 | 第102-105页 |
| 5.2.2.5 有效晶粒尺寸和大角度晶界对DWTT性能的影响 | 第105-108页 |
| 5.2.2.6 提高管线钢DWTT性能的措施 | 第108-109页 |
| 5.3 CTOD研究 | 第109-115页 |
| 5.3.1 在管线钢中引入CTOD的必要性 | 第109-110页 |
| 5.3.2 实验材料、方法及原理 | 第110-112页 |
| 5.3.3 实验结果及讨论 | 第112-115页 |
| 5.3.3.1 CTOD宏观断口及裂纹测量值 | 第112-114页 |
| 5.3.3.2 δ-△a阻力曲线(R曲线)拟合 | 第114-115页 |
| 5.4 基于MY准则的塑性区方程 | 第115-120页 |
| 5.4.1 线弹性断裂力学裂尖的应力场 | 第115-116页 |
| 5.4.2 MY准则的Ⅰ型裂纹断裂判据 | 第116-118页 |
| 5.4.2.1 裂尖塑性区的解析解 | 第116-118页 |
| 5.4.2.2 裂尖塑性区的等效半径 | 第118页 |
| 5.4.3 分析与讨论 | 第118-120页 |
| 5.4.3.1 裂尖塑性区形状 | 第118-119页 |
| 5.4.3.2 屈服强度与断裂韧度对裂尖塑性区的影响 | 第119-120页 |
| 5.5 本章小结 | 第120-122页 |
| 第六章 低碳贝氏体管线钢焊接热影响区组织和性能研究 | 第122-135页 |
| 6.1 实验材料及方法 | 第122-126页 |
| 6.1.1 实验材料 | 第122-123页 |
| 6.1.2 实验原理与方法 | 第123-126页 |
| 6.1.2.1 焊接SH-CCT实验原理与方法 | 第123-124页 |
| 6.1.2.2 焊接HAZ热模拟实验原理与方法 | 第124-125页 |
| 6.1.2.3 埋弧焊实验方法 | 第125-126页 |
| 6.2 实验结果及讨论 | 第126-134页 |
| 6.2.1 SH-CCT图的测定及组织转变规律 | 第126-128页 |
| 6.2.1.1 冷却速率对组织的影响 | 第126-128页 |
| 6.2.1.2 SH-CCT图的绘制 | 第128页 |
| 6.2.2 焊接热循环对HAZ组织和性能的影响 | 第128-132页 |
| 6.2.2.1 线能量和峰值温度对冲击性能的影响 | 第128页 |
| 6.2.2.2 线能量和峰值温度对HAZ组织的影响 | 第128-132页 |
| 6.2.3 埋弧焊实验 | 第132-134页 |
| 6.2.3.1 焊接工艺参数 | 第132页 |
| 6.2.3.2 力学性能 | 第132-134页 |
| 6.3 本章小结 | 第134-135页 |
| 第七章 结论 | 第135-138页 |
| 参考文献 | 第138-149页 |
| 攻读博士学位期间承担的科研工作及取得的成果 | 第149-152页 |
| 致谢 | 第152-153页 |
| 作者简介 | 第153页 |
