【摘 要】
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13MnNiMoR属于中温中压压力容器用钢,为可焊接细晶结构钢,有较好的综合力学性能,被广泛用于制造高压锅炉汽包、核能容器及其它耐高压容器和管道等。本文就厚规格13MnNiMoR钢板的化学成分优化、生产工艺、微观组织及性能等进行了理论分析和试验研究,最终在实验室获得了满足国标GB713-2014要求的原型钢板。本文主要研究内容和取得的结果如下:（1）利用热力学软件计算了 13MnNiMoR钢中平衡
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13MnNiMoR属于中温中压压力容器用钢,为可焊接细晶结构钢,有较好的综合力学性能,被广泛用于制造高压锅炉汽包、核能容器及其它耐高压容器和管道等。本文就厚规格13MnNiMoR钢板的化学成分优化、生产工艺、微观组织及性能等进行了理论分析和试验研究,最终在实验室获得了满足国标GB713-2014要求的原型钢板。本文主要研究内容和取得的结果如下:（1）利用热力学软件计算了 13MnNiMoR钢中平衡态析出相,分析了关键合金元素含量变化对析出物的影响规律;同时借助JMatPro软件对钢板的性能进行了模拟计算和分析,最终获得了该钢优化的化学成分为（质量百分比）:0.12%C、0.30%Si、1.38%Mn、0.28%Cr、0.80%Ni、0.37%Mo、0.018%Nb。（2）在相变仪上利用膨胀法测得了该钢种的静态CCT曲线和焊接热影响区SH-CCT曲线,分析了不同冷却速率对试验钢组织及硬度的影响规律。结果表明:冷却速率在0.25～2℃/s范围内可得到粒状贝氏体组织,该冷速范围内钢的硬度最高为270HV;在焊接热影响区冷却速率低于20℃（即t8/3>20s）时,得到的组织为部分马氏体+贝氏体组织,其最高硬度为366HV。（3）通过热模拟单道次压缩实验获得了 13MnNiMoR钢的流变应力曲线,分析了变形条件对动态再结晶和流变应力的影响规律,回归得到了该钢的流变应力方程。结果表明:变形温度越高、应变速率越低以及变形量越大时,动态再结晶越容易发生,未再结晶区轧制变形可选择在850～900℃时进行。（4）通过实验室模拟热轧及热处理实验,研究了正火及回火两个关键工艺参数对该钢显微组织及力学性能的影响规律。针对厚度33mm的13MnNiMoR钢板（对应相同压缩比厚度为105mm的钢板）,制定了合理的轧制及热处理工艺参数。此时,试验钢为粒状贝氏体+铁素体组织,综合性能最佳,其室温屈服强度为475MPa,抗拉强度为670MPa,延伸率为24.6%,0℃冲击功为69J。在高温（<400℃）下,其力学性能均能满足国标GB713-2014 的要求。
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