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由于矿井救生舱的使用环境比较恶劣,因此要求救生舱用钢板应具有足够的强度、韧性、耐冲击、耐腐蚀和耐火等综合性能。目前,救生舱舱体用钢通常采用Q235、Q345、Q460和Q550等普通碳素结构钢和低合金高强钢,这些材料的屈服强度为235~600MPa,韧性和弯曲等指标基本满足要求。但是考虑到井下发生瓦斯爆炸时产生的瞬时高温、甲烷以及H2S等腐蚀性环境以及对强度、轻量化要求更高等方面的影响,现有救生舱舱体材料难以满足使用要求,为此,由矿井救生舱用钢切入,开发一种屈服强度高、耐冲击、耐高温、耐腐蚀、焊接性能等综合性能良好的煤矿机械类专用热轧钢板是科技工作者面临的一项重要任务和亟待解决的难题。低碳贝氏体钢具有高强度、高韧性、优良的焊接性能的优势,广泛应用于工程机械、矿井设备、造船、海洋设施、石油天然气管线用钢等领域。本文针对于煤矿机械用高强钢的技术特征,采用合理的成份设计、TMCP技术,在不同冷却制度下获得抗拉强度级别800-1000MPa的低碳贝氏体钢,研究了其强度、耐热性能、韧性、焊接性能,并通过金相显微镜、扫描电镜、透射电镜观察和研究了其组织形貌与强化机理。论文的主要工作及成果如下:(1)针对煤矿机械用高强钢的具体服役环境和技术特征,在了解每种合金元素的作用前提下,结合目前国内各大钢厂高强钢生产及技术指标,从成分及性能综合考虑,设计了三种成分、代号为C56、C78、C89的煤矿机械用高强钢。(2)在热模拟实验机上进行单道次压缩实验,得出试验钢C89的应力-应变曲线,综合研究分析了变形温度、变形速率和变形程度对变形抗力的影响规律,建立了C89的变形抗力数学模型。(3)在热模拟实验机上进行双道次压缩实验,主要分析不同变形温度、道次间隔时间对钢的静态再结晶的影响,计算出C89静态再结晶激活能400.89kJ/mol,回归了静态再结晶动力学方程。(4)利用热膨胀实验,结合金相组织及硬度检测,分别得到试验钢的静态CCT曲线和动态CCT曲线,研究分析了试验钢C89在不同冷却条件下的过冷奥氏体组织转变规律。(5)在热模拟实验的基础上,通过实验室热轧实验,针对C56、C78、C89制定不同轧制、冷却工艺,并对不同工艺的板材进行组织观察与性能测试,得到了满足800-1000MPa级别煤矿机械用高强钢的生产工艺,为今后更系统、深入的研究提供参考和依据。(6)对C89试验钢的焊接性能做了初步探讨,在焊接线能量12.5~13.8kJ/cm时,测定了焊缝、热影响区的组织及力学性能,得到与母材性能匹配的焊接接头,为下一步焊接性能的深入研发奠定基础。