1. 研究目的与意义（文献综述）

随着工程机械向大型化、轻量化发展，高强钢被广泛应用于工程机械结构件的制造^[1]。国外先进钢铁企业如jfe、新日铁住金、ssab、蒂森克虏伯和安赛乐米塔尔开发的工程机械用高强钢品种全、质量好，具有高强度、高韧性、 优良的焊接性和成形性等特点。国内工程机械用高强钢的开发起步较晚，强度级别和品种质量都与国外存在一定的差距^[2]。广泛用于石油、化工、气体分离和贮运气体的压力容器使用条件苛刻，多数容器内装有易燃易爆气体，并具有一定压力，容易发生爆炸事故。因此，要求压力容器钢具有较好的韧性。此外，压力容器绝大多数由钢板拼焊而成。在制造过程中钢板要经受冷热加工和焊接，所以要求压力容器钢具有良好的工艺性能^[3]。

对于我国这样一个人口资源大国，压力容器钢板是关系到国计民生的特殊材料，是冶金行业的短线产品。近年来，我国锅炉、压力容器用钢板不仅在产量上具备了一定规模，而且部分企业在实物质量上也逐步接近发达国家锅炉、压力容器用钢板的水平。到目前为止，我国已形成了具有一定生产规模、规格日渐增多、质量逐步提高的锅炉和压力容器用钢板的生产体系。目前，世界各国均将压力容器列为重要的监检产品，由国家指定的专门机构，按照国家规定的法规和标准实施监督检查和技术检验。随着压力容器的应用范围不断扩大（如应用于海洋工程及寒冷地区），对压力容器用钢也不断提出了更高的强韧性要求。如何在保证其高强要求的前提下，保证其较好的韧性及工艺性能，仍然是高强钢进一步发展、完善的所要解决的首要问题。

为满足压力容器的最低强度要求，通常需要在普通碳素钢的基础上添加少量mn、si，低合金高强钢以mn为主加元素符合我国的资源特点，所以c-mn系低合金高强钢是压力容器一种较常使用的钢材，mn系贝氏体钢便是其中之一。20世纪70年代方鸿生教授等人研究发现^[4、5]：mn元素在钢的冷却过程中，在γ、α两相中浓度并无较大差别，但在γ/α界面富集程度很大。mn在相界面的浓度的浓度峰势必对界面迁移产生拖曳作用，使得铁素体生长显著延迟。另外mn在界面富集也降低了相界面附近奥氏体基体内碳的活度及活度梯度，导致碳在奥氏体中的扩散速度降低，进一步抑制了铁素体生长。此拖曳作用还显著降低贝氏体相变驱动力及贝氏体相变温度，细化贝氏体尺寸。同时mn还具有一定的脱氧、脱硫效果，可改善钢材热加工性能。最基本的便有我国的gb3531中的16mndr，这类钢产量高使用面广，在承压设备中用量较大，使用时间长，制造工艺比较成熟^[6]。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

材料制备：参照国家标准gb/t 2649-89对焊接接头进行取样制备金相试样，试样经砂纸研磨、抛光后，用体积分数3%的硝酸酒精腐蚀，用于观察其金相组织；按照国家标准gb/t2651-2008《焊接接头拉伸试验方法》进行取样（拉伸）；焊接接头弯曲试验主要用来评定焊接接头的塑性和致密性，按照国家标准gb/t 2653-2008《焊接接头弯曲及压扁试验方法》进行；按照国家标准gb/t2650-2008《焊接接头冲击试验方法》进行取样，取样后分别进行不同温度下的系列冲击试验，以对焊接接头的脆性转变温度进行评价。

材料表征：金相观察试样表面应清洁、光滑、透亮，无任何肉眼可见的划痕或凹陷；拉伸、弯曲、冲击试样表面平整，无明显凹陷或凸起。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－7周：按照设计方案，制备拉伸、弯曲、冲击、硬度、金相试样（实验组＋对照组）。

第8－11周：用相应设备进行试验，注意设备型号及其相应的标准，详细记录实验过程中的现象及相关数据。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]郑瑞,李飞.高强度工程机械用钢板应用现状和发展前景[j].冶金信息导刊物,2010,(3):34-38

[2]陈付红,丁伟,黄维,高真凤.国外先进公司工程机械用高强钢发展现状[j].上海金属,2015,(1)47-51.

[3]张建勋.压力容器钢及其焊接接头高速冲击韧性研究[j].材料开发与应用, 2002,17(4):1-3.

[4]杨柳,方鸿生,孟至和.fe-c-mn-b合金奥氏体等温分解动力学及mn的再分配[j].金属学报,1992(01):16-20.

[5]方鸿生,刘东雨,常开地,张弛,顾家琳,张文征,白秉哲,杨志刚.1500mpa级经济型贝氏体/马氏体复相钢的组织与性能[j].钢铁研究学报,2001(03):31-36.