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第1章 战略性新兴产业与钢铁工业1

1.1 战略性新兴产业1

1.2 钢铁工业的创新发展战略2

1.2.1 世界钢铁发展状况2

1.2.2 我国钢铁工业的现状4

1.3 钢铁材料产业的创新发展战略4

1.3.1 国家产业升级的必要性4

1.3.2 先进制造业发展需求6

1.3.3 钢铁工业创新发展的必要性7

1.4 关键钢铁材料的需求与挑战8

1.4.1 海洋工程用钢8

1.4.2 石油开采与储运用钢9

1.4.3 现代交通用钢9

1.4.4 重大装备用钢10

1.4.5 创新发展面临的主要问题11

第2章 关键钢铁材料的材料设计13

2.1 钢铁材料的基因13

2.2 钢铁材料的强化理论14

2.2.1 固溶强化15

2.2.2 细晶强化16

2.3 韧化理论18

2.4 塑性理论19

参考文献25

第3章 创新的低合金钢体系28

3.1 第三代低合金钢概念与思路28

3.1.1 低合金钢的发展及TRIP效应28

3.1.2 第三代低合金钢的目标与技术路线29

3.2 利用亚临界处理调控低合金钢中多相组织及残余奥氏体31

3.2.1 利用亚临界热处理调控残余奥氏体的原理31

3.2.2 亚临界热处理过程中的析出相33

3.2.3 残余奥氏体对韧性的影响37

3.3 亚稳奥氏体中温等温处理对残余奥氏体的调控40

3.3.1 等温处理过程中温度变化对残余奥氏体的影响40

3.3.2 第二类低合金钢中温等温时间对转变过程中的组织调控44

3.3.3 中温等温转变处理后钢的力学性能47

3.3.4 残余奥氏体对塑性的影响48

3.4 第三代低合金钢的展望50

参考文献50

第4章 第三代管线钢53

4.1 第三代管线钢多相组织在线调控技术53

4.1.1 多相组织调控机理54

4.1.2 多相组织调控实验验证57

4.2 多相组织管线钢微观力学行为60

4.2.1 SHA模型简述60

4.2.2 多相组织的定量统计60

4.2.3 微观应变分布61

4.3 多相钢的应变硬化行为63

4.3.1 微观组织和力学性能63

4.3.2 修正C-J分析65

4.3.3 修正C-J分析结果与微区变形行为的关系66

4.3.4 贝氏体体积分数对应力比的影响68

4.4 多相钢塑性变形微观机制72

4.4.1 拉伸塑性变形过程中的应力分布72

4.4.2 拉伸塑性变形过程中的应变行为73

4.5 第三代多相组织管线钢76

4.5.1 抗变形X80管线钢力学性能及组织76

4.5.2 X80管线钢拉伸性能79

4.5.3 抗变形X80管线钢冲击断裂行为80

4.5.4 X80多相组织管线钢形变时效敏感性82

4.6 X90多相组织管线钢85

4.7 X100多相组织管线钢91

4.7.1 X100成分设计和组织观察91

4.7.2 14.8 mmX100钢板及钢管性能92

4.7.3 X100级别管线钢的应变敏感性94

参考文献97

第5章 高铁车轮钢的微合金化技术102

5.1 高铁车轮钢的组织及工艺特点102

5.2 高铁车轮断裂韧性与组织的关系104

5.3 中碳钢Nb微合金化技术106

5.3.1 N b在钢中的析出行为106

5.3.2 Nb在钢中的析出热力学107

5.3.3 中碳车轮钢的Nb析出108

5.4 Nb微合金化对中碳钢先共析转变的影响113

5.5 Nb微合金化对中碳钢相变动力学的影响114

5.6 Nb微合金化对热处理过程奥氏体形核和长大的影响117

5.7 Nb对扩大高铁车轮热处理窗口的作用121

参考文献123

第6章 纳米析出相的强化与韧化技术125

6.1 贝氏体中的纳米析出强化125

6.1.1 回火温度对纳米NbC析出及性能的影响126

6.1.2 回火时间对纳米NbC析出及性能的影响128

6.2 纳米渗碳体调控及性能130

6.2.1 纳米渗碳体调控130

6.2.2 纳米渗碳体与强韧性135

6.2.3 磨损性能135

参考文献136