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| 編輯推薦： |
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本书由我国材料加工专家王国栋院士主编。是在中国工程院中国海洋工程关键材料发展战略研究重大咨询项目的支持完成的，书中涉及的较多研究结果取材于我国多个国家重点基础研究发展规划（973计划）和高技术研究发展计划项目（863计划）。
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| 內容簡介： |
《海洋工程钢铁材料》是国家出版基金项目海洋工程材料丛书的分册之一。
本书全面论述了海洋工程用钢的材料体系、基本理论和工艺技术原理，低合金钢的力学性能、服役性能（特别是耐海洋大气腐蚀性能）、焊接性能等共性问题；同时也就低合金高强度钢在舰船、海洋工程领域的发展沿革、新需求与挑战和相关新研发进展，以及对不锈钢在海洋工程领域的发展、重点应用领域和产品特点作了相关阐述。
本书旨在为海洋工程用钢相关的产品研发人员、工程设计者和用户提供参考，也可作为相关领域开展研究工作及研究生选题的依据和指导。
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| 關於作者： |
王国栋1942.10.2 -压力加工专家，出生于辽宁省大连市。1981年毕业于北京钢铁研究总院，获硕士学位。曾任东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室主任，现任2011钢铁共性技术协同创新中心副主任，东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室学委会副主任，中国金属学会轧钢学会副理事长，2005年当选为中国工程院院士。
长期从事钢铁材料轧制理论、工艺、装备与产品方面的研究，在热轧钢材控轧控冷（TMCP）、中厚板核心轧制技术、板形控制及轧制过程的数字化与智能化、薄带连铸基础研究与工业化技术、轧制过程研发平台开发建设等方面做出创新成果。在低碳铁素体珠光体钢强韧化的研究中，提出晶粒适度细化、复合强化等学术思想，解决了提高材料抗拉强度、降低屈强比和在现有轧机上生产等关键问题；承担国家重大技术装备研制等项目、集成和开发了3500大型中厚板轧机控轧控冷、中厚板轧制钢材组织性能预测与控制、中厚板生产线自动控制等技术，形成了具有我国自主知识产权的成套中厚板核心轧制技术，闯出了大型中厚板轧机实现国产化的新路；综合运用数字化、智能化等方法，进行板带钢板形控制、钢材组织性能预测等方面的研究，利用轧制过程得到的海量信息，进行轧制过程优化与数模调优;开发以快速冷却为核心的新一代TMCP工艺，研究热轧钢铁材料在快速冷却条件下的综合强化机制、工艺技术以及产品全生命周期评价技术，实现了钢铁材料性能的全面提升和减量化生产；开发的现代轧制技术、装备和产品研发创新平台，在钢铁企业技术中心、研究院大面积推广应用，大幅度提升了钢铁企业的自主创新能力。上述工作为我国钢铁工业的发展和钢铁轧制技术的进步做出了贡献。
获国家科技进步奖一等奖2项，二等奖4项，国家技术发明二等奖1项。
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| 目錄：
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第1章海洋用钢总论
1.1概述1
1.2海洋用钢的分类2
1.2.1海洋平台用钢2
1.2.2船舶用钢3
1.2.3桥梁与基础设施用钢4
1.3海洋用低合金高强度钢的性能5
1.3.1低合金钢材料体系6
1.3.2低合金钢力学性能的要求6
1.3.3低合金钢焊接性要求8
1.3.4低合金钢的疲劳与环境失效9
1.4海洋用不锈钢的性能11
1.4.1不锈钢概述12
1.4.2海洋工程用超级不锈钢13
1.4.3海洋工程用不锈钢关键性能指标14
1.5海洋用钢的发展展望17
参考文献19
第2章海洋工程用高强度低合金钢的材料设计
2.1合金设计22
2.1.1Nb的微合金化理论22
2.1.2V的析出25
2.1.3微Ti处理的作用26
2.1.4Mn的作用与应用28
2.1.5Ni的作用29
2.1.6利用Cu析出强化厚规格钢板33
2.1.7利用B控制相变34
2.2组织细化理论与组织调控35
2.3组织控制与组织细化38
2.3.1铁素体珠光体组织向低碳贝氏体组织转变38
2.3.2低碳贝氏体组织的强化与韧化原理39
2.3.3低碳贝氏体钢的中温转变组织类型40
2.3.4中温转变组织细化的物理冶金原理41
参考文献43
第3章海洋工程用低合金钢冶金制备技术
3.1夹杂物控制47
3.1.1镇静钢中氧化物夹杂控制48
3.1.2钢中硫化物夹杂控制49
3.1.3含Nb钢中Nb碳化物和Nb氮化物控制49
3.2无缺陷连铸坯的生产53
3.2.1连铸坯表面裂纹53
3.2.2夹杂缺陷58
3.2.3连铸坯的其他缺陷60
3.3控轧控冷原理60
3.3.1热变形过程中的再结晶行为61
3.3.2合金元素和第二相质点对再结晶行为的影响65
3.4新一代控轧控冷技术67
3.4.1新一代控轧控冷技术的科学内涵67
3.4.2超快速冷却技术68
3.4.3新一代控轧控冷条件下热轧钢材组织性能调控基本规律69
3.5热处理技术79
3.5.1常规热处理工艺79
3.5.2热处理关键设备80
3.5.3一般热处理工艺概述82
参考文献84
第4章低合金钢在海洋环境中的腐蚀特征
4.1海洋大气腐蚀特征与耐候钢的发展90
4.1.1钢铁材料大气腐蚀的一般机制90
4.1.2钢的大气腐蚀产物91
4.1.3环境因素对钢铁材料大气腐蚀行为的影响94
4.1.4耐候钢及其抗大气腐蚀机理94
4.1.5耐候钢在海洋大气中的腐蚀行为101
4.1.6低碳贝氏体耐候钢的腐蚀行为103
4.2海水腐蚀与阴极保护106
4.2.1海水腐蚀106
4.2.2阴极保护109
参考文献112
第5章海洋工程用钢的焊接
5.1钢铁材料的可焊接性119
5.1.1碳当量119
5.1.2冷裂纹敏感性120
5.2焊接热循环120
5.2.1焊接热循环的定义121
5.2.2焊接热循环的主要参数121
5.2.3焊接热循环作用下的组织转变特征122
5.3焊缝组织的形成与转变123
5.3.1低碳钢焊缝的固态相变组织123
5.3.2低合金钢焊缝的固态相变组织124
5.4焊接热影响区及其组织转变127
5.4.1焊接热影响区的组织分布127
5.4.2焊接热影响区HAZ韧性劣化的成因128
5.5焊缝与焊接热影响区中的针状铁素体130
5.5.1针状铁素体的形核机制130
5.5.2针状铁素体形核的影响因素133
5.5.3针状铁素体的形貌特征135
5.5.4针状铁素体的晶体学取向关系136
5.5.5针状铁素体的相变特点137
5.5.6针状铁素体的转变机制138
5.6海洋工程用钢的高效焊接技术139
5.6.1大线能量焊接用钢的需求140
5.6.2大线能量焊接用钢的成分设计140
5.6.3氧化物冶金技术145
参考文献148
第6章船体结构钢
6.1船体结构钢概述156
6.2船体结构钢材料体系158
6.3特殊要求船体结构钢162
6.3.1高止裂性能船体钢162
6.3.2可大线能量焊接船体钢164
6.3.3耐腐蚀船体钢166
6.4军用舰船用钢169
6.4.1国外舰船用钢169
6.4.2国外新一代舰船用钢的研究172
6.4.3Cu沉淀硬化舰船钢的发展与冶金原理177
6.4.4舰船用钢的发展趋势185
参考文献186
第7章海洋平台用钢
7.1海洋平台用钢发展现状及其显微组织特征189
7.1.1海洋平台用钢的发展现状189
7.1.2海洋平台用钢的显微组织特征及其对韧性的影响190
7.2TMCP海洋平台用钢的成分设计195
7.3TMCP海洋平台用钢的组织设计196
7.3.1连续冷却过程转变196
7.3.2等温过程中的组织转变201
7.4TMCP工艺参数研究205
7.4.1三个级别钢的再结晶特点205
7.4.2TMCP工艺及轧态组织208
7.4.3强化效果分析210
7.5大厚度钢板的组织性能均匀性212
7.5.1厚度方向的组织均匀性213
7.5.2Cu的析出特点215
7.5.3厚度方向的力学性能217
7.6回火对组织及性能均匀性的影响222
参考文献225
第8章海洋工程用不锈钢
8.1不锈钢钢筋227
8.1.1不锈钢钢筋的主要品种228
8.1.2不锈钢钢筋关键性能指标229
8.1.3不锈钢钢筋的使用性能231
8.1.4不锈钢钢筋全寿命周期成本分析233
8.1.5不锈钢钢筋应用实例234
8.1.6国内外技术研究现状236
8.1.7未来发展237
8.2不锈钢板材及其在海洋中的应用237
8.2.1高耐候铁素体不锈钢238
8.2.2奥氏体不锈钢243
8.3海洋工程用不锈钢管244
8.3.1油井管用不锈钢品种244
8.3.2不锈钢管关键技术指标246
8.3.3技术现状249
8.3.4高性能不锈钢油井管发展展望251
8.4粉末冶金特殊不锈钢252
8.4.1粉末冶金的特点252
8.4.2粉末冶金在海工装备耐蚀合金零件中的应用253
8.4.3粉末冶金热等静压在海工装备零部件制造中的技术优势257
参考文献260
第9章海洋工程用钢腐蚀评价和寿命预测
9.1海洋大气环境腐蚀评价方法262
9.1.1海洋大气腐蚀特征262
9.1.2海洋大气腐蚀的评价方法262
9.2海水环境腐蚀评价方法265
9.2.1海水腐蚀特征265
9.2.2海水腐蚀评价方法266
9.3钢铁材料在海洋环境中的腐蚀寿命预测269
9.4常用腐蚀寿命预测方法简介269
9.4.1数据拟合方法269
9.4.2模式识别方法270
9.4.3加速腐蚀试验方法270
参考文献274
索引275
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| 內容試閱：
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21世纪是海洋的世纪。海洋在发展国家经济及维护国家主权安全方面的作用更加突出。党的十八大提出了提高海洋资源开发能力，坚决维护国家海洋权益，建设海洋强国的发展战略。发展海洋工程装备是实现这一伟大战略的基础。
海洋服役环境复杂苛刻，对海洋工程用关键钢结构材料的力学性能、焊接性能、耐腐蚀性能及抗疲劳性能等有着极为严格的要求。为了满足海洋工程建设项目的需求，需要对新一代钢铁材料的冶金质量与加工制备等方面的关键共性技术进行深入研究，并开展服役性能的系统评价，以促进高性能海洋工程用钢的发展与应用。
为此，本书在总结国内外海洋工程用钢（海工钢）实验研究结果及生产与应用情况的基础上，对现有海工钢进行了系统梳理。结合作者多年从事研发与应用的经验，针对其独特的组织特点与性能要求，详细介绍了海洋工程用钢铁材料的物理冶金规律，揭示了生产过程中的关键技术原理，明确了海工钢发展的方向。
本书第1章概述海洋工程用钢的特点、主要分类及发展趋势。第2章论述了海洋工程用钢的材料设计和组织调控基本原理，给出了典型合金元素在钢铁材料中的作用规律，可作为海洋工程用钢设计的参考；论述了组织细化理论及其对力学性能的影响规律，同时说明了钢铁材料的基本相变规律及其在开发海洋工程用钢中的应用。第3章首先从炼钢的洁净度出发，论述了夹杂物控制机理，其次指出了连铸坯的主要缺陷及控制方法，然后重点论述了控制轧制和控制冷却的基本原理、以快速冷却为特征的新一代控制轧制和控制冷却条件下热轧钢材组织性能调控基本规律，还介绍了海洋工程用钢的典型热处理工艺。第4章强调了海洋工程用钢在服役过程中的腐蚀特征及相关防护策略。第5章对材料的焊接性能、焊接热循环、焊缝和焊接热影响区的组织转变、针状铁素体的形核和长大规律、常用焊接材料、焊接工艺和高效焊接等方面进行了详细论述。第6章详细介绍了船体结构钢的材料体系、特殊要求船体结构钢及新型舰船用钢。第7章介绍了海洋平台用钢的发展现状及趋势，重点介绍了控制轧制和控制冷却工艺及热处理工艺对海洋平台用钢组织性能的影响规律，还介绍了厚规格钢板厚向组织性能均匀性控制技术。第8章介绍了海洋工程用不锈钢钢筋、板材、钢管及粉末冶金特殊不锈钢。第9章介绍了海洋工程用钢的腐蚀评价及寿命预测，为海洋工程装备的设计及选材提供了依据。
本书由王国栋主编，第1章由尚成嘉、王辉绵编写，第2章由尚成嘉、李秀程、郭晖编写，第3章由刘振宇、陈俊、尚成嘉编写，第4章由杨善武编写，第5章由吴开明编写，第6章由苏航、张中武、潘涛编写，第7章由刘振宇、尚成嘉、王学敏编写，第8章由王辉绵、董文卜、任淑彬、李莎编写，第9章由程学群编写。
本书是在中国工程院中国海洋工程关键材料发展战略研究重大咨询项目的支持下完成的。在本书的编写过程中得到了东北大学、北京科技大学和钢铁研究总院等单位及各钢铁企业的大力支持，在此表示衷心的感谢。本书中涉及的较多研究成果取材于我国多个国家重点基础研究发展规划（973计划）和高技术研究发展计划项目（863计划），在此向所有默默奉献的科技人员致以崇高谢意。
由于本书涉及多学科交叉，且材料科学正在以日新月异的速度向前发展并不断涌现新的成果，因此本书对新成果的总结难免会有疏漏；加之编者的水平有限，定会有不足和偏颇之处。这些都敬请广大读者批评指正。
编者
2016.6
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