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近年来,随着我国水电建设步伐的加快,尤其是大容量抽水蓄能电站的兴建,高水头、大直径、高HD值压力钢管的不断涌现,对水电用钢板的强韧性和焊接性能等提出了更高的要求。为了减少钢管、蜗壳、岔管的壁厚,降低施工和焊接难度,这些高参数、大型化压力钢管,特别是岔管,已经开始采用级别为800 MPa的高强钢板。但该级别水电用高强钢板,通常价格较高,附加值也高。因此,研究出强韧性和焊接性更加良好的钢板是目前迫切需要解决的问题之一,这对于其工程应用具有重要意义。本文基于上述背景,设计并优化了该级别实验钢的化学成分,研究了加工工艺及热处理工艺参数等对其组织和力学性能的影响。主要内容和结果如下:(1)根据JMatPro软件对钢板性能的模拟结果,以保证实验钢的力学性能达标、合金元素多元少量添加为原则,计算并优化了实验钢的化学成分。同时,为了保证实验钢的焊接性能,碳当量控制在最低水平,并添加Cr、Mo、Mn等元素提高淬透性;最终的化学成分满足了设计的要求。(2)利用热膨胀法和金相法,在相变仪上测定了实验钢的静态CCT图,获得了冷却速率对实验钢组织和硬度的影响规律,揭示了不同冷却速率下实验钢的相变过程组织特征。结果表明:轧后冷却速率控制在10~40℃/s范围内时,可以得到全部板条马氏体组织,其最高硬度为468 HV。(3)利用热膨胀法和金相法在相变仪上测定了实验钢的SH-CCT图,获得了冷却速率对焊接热影响区组织和硬度的影响规律,揭示了不同冷却速率下焊接热影响区的相变过程组织特征。当冷却速率低于10℃/s(即t8/5>30 s)时,得到的组织不全为马氏体组织,其最高硬度为414 HV。(4)利用实验室φ450 mm热轧机组模拟了两阶段轧制工艺,并对轧后实验钢的显微组织进行了观察。结果表明:热轧后实验钢的组织为较细的粒状贝氏体组织。(5)对轧后的实验钢进行了不同温度和时间的淬火和回火实验,对其微观组织和力学性能进行了观察和检测分析,获得了淬火和回火工艺参数对组织性能的影响规律,提出了合适的调质热处理工艺参数,以满足力学性能的设计要求。调质热处理工艺应为:对实际厚度为12mm的水电用钢板(对应相同压缩比厚度为38mm的钢板),淬火加热温度为910-930。C,保温时间为20 min回火加热温度为650℃,保温时间为40min。