劉振宇，唐帥，陳俊，葉其斌，王國(guó)棟

（東北大學(xué)軋制技術(shù)及連軋自動(dòng)化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧 沈陽(yáng) 110004）

目前，全球陸地石油及天然氣資源已遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了社會(huì)發(fā)展的需求，而海洋周?chē)鷥?chǔ)存著豐富的未開(kāi)發(fā)的石油與天然氣資源，因此海洋資源開(kāi)發(fā)顯得日益重要。但是，除了少數(shù)海域以外，世界大部分地區(qū)的近海油氣資源已日趨減少，而目前已探明的世界海洋石油、天然氣儲(chǔ)量的80%以上在水深500 m以下的深海區(qū)域，且全部海洋面積的90%以上水深在200～6 000 m之間，其中北極地區(qū)擁有約900億桶原油儲(chǔ)量和超過(guò)47萬(wàn)億m3的天然氣儲(chǔ)量，分別占全球未探明石油儲(chǔ)量的13%和未開(kāi)采天然氣儲(chǔ)量的30%，但大部分位于500 m 以下深水區(qū)［1］。

海洋平臺(tái)是海洋資源開(kāi)發(fā)工程中的標(biāo)志性設(shè)施，是超大的焊接鋼結(jié)構(gòu)，海洋平臺(tái)用鋼作為工程結(jié)構(gòu)用鋼在保證海洋設(shè)施安全方面起著最為重要的作用。海洋平臺(tái)應(yīng)用在波浪、海潮、風(fēng)暴及極寒流冰等嚴(yán)峻的海洋工作環(huán)境中，支撐總重量超過(guò)數(shù)百?lài)嵉你@井設(shè)備。這些使用特征決定了海洋平臺(tái)用鋼必須具有高強(qiáng)度、高韌性、抗疲勞、抗層狀撕裂、良好的可焊性和冷加工性、以及耐海水腐蝕等性能指標(biāo)，這對(duì)于保證操作人員生命安全，提高海洋平臺(tái)用鋼使用壽命以及開(kāi)發(fā)海洋資源具有重要意義。同時(shí)，為了提高海洋平臺(tái)用鋼的安全性及可移動(dòng)性，高強(qiáng)、高韌鋼的使用比例逐年增加。例如，自升式鉆井平臺(tái)中高強(qiáng)鋼占55%～60%，半潛式鉆井平臺(tái)中高強(qiáng)鋼占90.0%～97.5%，其中平臺(tái)用的樁腿、懸臂梁及升級(jí)齒條機(jī)構(gòu)等需要460～690 MPa級(jí)別及690 MPa以上級(jí)別的高強(qiáng)度或特大厚度（最大厚度達(dá)到259 mm）等專(zhuān)用鋼［2］。本文對(duì)國(guó)內(nèi)外海洋平臺(tái)用鋼發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)加以概述。

1 國(guó)外海洋平臺(tái)用鋼發(fā)展現(xiàn)狀

目前，國(guó)際上海洋平臺(tái)用鋼板生產(chǎn)所遵循的通用標(biāo)準(zhǔn)主要為 BS7191、EN10225、NORSOK 及API標(biāo)準(zhǔn)。日本主要鋼鐵公司如JFE、新日鐵住金等在海洋平臺(tái)用鋼品種的系列化、焊接熱影響區(qū)韌化及應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)制定等方面一直處于世界領(lǐng)先水平，海洋平臺(tái)用鋼板抗拉強(qiáng)度覆蓋360～980 MPa范圍，高強(qiáng)鋼板、大線能量焊接鋼板、適應(yīng)高緯度極寒環(huán)境及耐海水腐蝕鋼板等系列品種可實(shí)現(xiàn)全系列供貨［3］。

圖1為典型的自升式鉆井平臺(tái)、半潛式鉆井平臺(tái)及浮式儲(chǔ)油卸油裝置。表1為日本各大鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)的690 MPa級(jí)別海洋平臺(tái)用鋼的品種與特點(diǎn)。

表1 日本鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)的690MPa級(jí)高強(qiáng)高韌海洋平臺(tái)用鋼品種及特點(diǎn)

表1顯示，JFE、新日鐵住金生產(chǎn)的海洋平臺(tái)用高強(qiáng)鋼板具有良好的焊接性，并可實(shí)現(xiàn)大線能量焊接，同時(shí)兼有優(yōu)良的低溫韌性，可滿足環(huán)境惡劣的深海及極地海洋平臺(tái)對(duì)于加強(qiáng)結(jié)構(gòu)件、減重部件及焊接結(jié)構(gòu)用鋼板的需求［4-6］。另外，迪林根、瑞典SSAB 等公司開(kāi)發(fā)的 S690、E690、0X812、SE702 或DSE690V等高強(qiáng)度海洋平臺(tái)用鋼的屈服強(qiáng)度達(dá)到690 MPa以上，低溫沖擊功分別為100 J（-80℃），120 J（-40 ℃）和 74 J（-60 ℃），鋼板厚度達(dá)到30～100 mm，很好滿足了固定平臺(tái)結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)要求。從產(chǎn)品的成分設(shè)計(jì)來(lái)看，690 MPa級(jí)海洋平臺(tái)用鋼均需采用Cr、Mo、Ni合金化，為了保證鋼板的低溫韌性，甚至需要添加近4%的Ni元素，因此生產(chǎn)成本較高。

當(dāng)前國(guó)外海洋工程用鋼生產(chǎn)主要具有以下特點(diǎn)：

（1）品種的多功能化：海洋平臺(tái)用鋼板都可成系列供貨，如高強(qiáng)鋼板、大線能量焊接鋼板、低溫及耐海水腐蝕鋼板等系列品種，實(shí)現(xiàn)了全系列供貨。

（2）焊接熱影響區(qū)韌化技術(shù)：國(guó)外鋼鐵企業(yè)都開(kāi)發(fā)了自己獨(dú)有的焊接熱影響區(qū)韌化技術(shù)，如JFE公司的JFE-EWEL技術(shù)和新日鐵公司的HTUFF技術(shù)等。

（3）形成企業(yè)獨(dú)有的標(biāo)準(zhǔn)：國(guó)外鋼鐵企業(yè)除能按通用的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)海洋平臺(tái)用鋼板外，還形成了性能要求更加嚴(yán)格、應(yīng)用環(huán)境更加特殊的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

（4）實(shí)施專(zhuān)利保護(hù)戰(zhàn)略：國(guó)外鋼鐵企業(yè)積極進(jìn)行海洋平臺(tái)用鋼的國(guó)際專(zhuān)利布局，特別重視在中國(guó)申請(qǐng)專(zhuān)利，意圖對(duì)我國(guó)鋼鐵企業(yè)形成技術(shù)壁壘，達(dá)到降低我國(guó)海洋平臺(tái)用鋼競(jìng)爭(zhēng)力的目的。

海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)是超大型焊接結(jié)構(gòu)，對(duì)鋼的焊接性能有更嚴(yán)格的要求，因此相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定高強(qiáng)及超高強(qiáng)海工鋼的Mn含量上限一般為1.60%［7］。目前，690 MPa級(jí)等超高強(qiáng)海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)用鋼一般采用低C、低 Mn成分基礎(chǔ)上添加大量 Ni、Cr、Mo、Cu的成分設(shè)計(jì)思路，通過(guò)“淬火+回火”工藝形成以回火馬氏體為主的強(qiáng)韌化顯微組織。這類(lèi)傳統(tǒng)調(diào)質(zhì)鋼不僅合金原料成本高，而且因存在具有脆性裂紋源的滲碳體而難以保證低溫沖擊韌性，延性較差且屈強(qiáng)比普遍高于90%，限制了超高強(qiáng)鋼在海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的推廣應(yīng)用。由于深海區(qū)和極地海洋平臺(tái)要經(jīng)受更加強(qiáng)烈的海浪、颶風(fēng)或低溫冰層的沖擊，除要求關(guān)鍵結(jié)構(gòu)用鋼具有高強(qiáng)韌性能外，還必須具有較低的屈強(qiáng)比以滿足安全設(shè)計(jì)要求。傳統(tǒng)的超高強(qiáng)低合金鋼滿足不了未來(lái)深海和極地海洋平臺(tái)發(fā)展對(duì)關(guān)鍵材料的安全性要求，因此必須創(chuàng)新鋼鐵材料新產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)思路。

Mn和C是鋼中最主要的強(qiáng)奧氏體穩(wěn)定化元素，顯著降低奧氏體轉(zhuǎn)變溫度，起到細(xì)化奧氏體晶粒效果，也能有效增加鋼的淬透性，但含量過(guò)高則不利于鋼的焊接性能，并且Mn含量高于2%時(shí)增加了熱軋和冷卻過(guò)程開(kāi)裂的危險(xiǎn)。近年來(lái)，“Mn/C”合金化的TWIP鋼和TRIP鋼在解決汽車(chē)車(chē)身輕量化和提高安全性方面已經(jīng)取得令人矚目的進(jìn)展，人們對(duì)Mn在鋼中的作用機(jī)理有了新的更深理解［8-9］。Mn對(duì)鋼的顯微組織和相變行為影響與Ni有著相似的作用，而成本只有Ni的1/5～1/10。早期在以Mn代Ni提高鋼的低溫韌性研究中，發(fā)現(xiàn)Mn含量18%～25%的奧氏體鋼具有非常優(yōu)異的低溫韌性，但強(qiáng)度相對(duì)較低［8-10］。后來(lái)，Niikura 和Morris等人研究表明，5Mn鋼經(jīng)過(guò)熱處理細(xì)化晶粒和提高奧氏體穩(wěn)定性獲得了-196℃下的優(yōu)異沖擊韌性［11］。新型 Fe-(15-30)%Mn-Al-Si-C高錳TWIP鋼通過(guò)添加適量的Al或Si來(lái)控制層錯(cuò)能以在冷成型時(shí)形成變形孿晶而提高塑性（即TWIP效應(yīng)），其拉伸伸長(zhǎng)率可達(dá)60%～95%，而強(qiáng)度可達(dá)600～1 100 MPa［12］。添加 5%～10%Mn 的相變誘導(dǎo)塑性即TRIP鋼近年來(lái)也得到越來(lái)越多的關(guān)注［14-18］。20世紀(jì)70年代，Miller進(jìn)行了Fe-0.1C-5Mn合金體系的低碳中錳TRIP鋼研究，通過(guò)兩相區(qū)退火使穩(wěn)定的殘余奧氏體含量達(dá)到20%～30%，獲得了良好的力學(xué)性能［13］。

通過(guò)“Mn/C”合金化和熱處理工藝優(yōu)化，可增加鋼中穩(wěn)定奧氏體的含量，使鋼在室溫下顯微組織保持為 “奧氏體+貝氏體/馬氏體”，在后續(xù)加工過(guò)程中殘余奧氏體發(fā)生TRIP甚至TWIP效應(yīng)，在保證強(qiáng)度的同時(shí)，極大地提高了應(yīng)變硬化能力、抗拉強(qiáng)度和低溫韌性，也保證了較低的屈強(qiáng)比，這正是常規(guī)低合金鋼中厚板產(chǎn)品所不具備的，也是最吸引人的性能優(yōu)勢(shì)。國(guó)外已經(jīng)加快了“Mn/C”合金化鋼中厚板產(chǎn)品的研發(fā)，有的已經(jīng)走出實(shí)驗(yàn)室達(dá)到工業(yè)化水平。如最近韓國(guó)浦項(xiàng)制鐵公司在厚板熱軋生產(chǎn)線成功試制了30 mm高錳TWIP鋼板，浦項(xiàng)公司厚板線生產(chǎn)的30 mm厚高錳鋼以及與9Ni和低碳鋼的腐蝕速率比較見(jiàn)圖2。圖2（a）為30 mm厚高錳TWIP鋼板，目標(biāo)是代替昂貴的9Ni鋼應(yīng)用于LNG低溫儲(chǔ)罐建造。經(jīng)過(guò)全面評(píng)估高錳鋼厚板母材和焊接部位的常、低溫拉伸、沖擊韌性、裂紋尖端張開(kāi)位移、疲勞、腐蝕以及焊接性能，表明與現(xiàn)有9Ni鋼相比，高錳鋼在性能和成本上具有更好的綜合優(yōu)勢(shì)［14］。圖2（b）顯示了 3種鋼在溫度25℃下3.5%NaCl溶液中浸泡14天的腐蝕結(jié)果，表明高錳鋼具有與9Ni鋼和低碳鋼相當(dāng)?shù)哪秃Ｋg性能［15］。圖3 所示為“Mn/C”合金化鋼的主要應(yīng)用及顯微組織狀態(tài)?！癕n/C”合金化鋼中厚板產(chǎn)品未來(lái)在海洋平臺(tái)用、管線、工程機(jī)械用、船舶、LNG等多個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。預(yù)期“Mn/C”合金化鋼因其獨(dú)有的性能優(yōu)勢(shì)可以更好滿足深海和極地海洋平臺(tái)的安全性要求，是海洋平臺(tái)用鋼的重要發(fā)展方向。

2 我國(guó)海洋平臺(tái)用鋼的發(fā)展現(xiàn)狀及基礎(chǔ)

近年來(lái)，我國(guó)在海工裝備用鋼的生產(chǎn)方面取得了很大的進(jìn)步，國(guó)產(chǎn)海工裝備用鋼被廣泛采用。在國(guó)內(nèi)，海洋工程用鋼領(lǐng)域中處于領(lǐng)跑地位的鋼鐵企業(yè)主要為寶鋼、鞍鋼、新余、舞鋼、南鋼、湘鋼和濟(jì)鋼等，其產(chǎn)品在厚度和強(qiáng)度方面已達(dá)到基本標(biāo)準(zhǔn)的要求，EH36以下平臺(tái)用鋼完全實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，但關(guān)鍵部位所用的大厚度、高強(qiáng)度、抗層狀撕裂的Z向鋼等高附加值鋼板仍主要依賴(lài)進(jìn)口。表2是關(guān)鍵海工用鋼國(guó)內(nèi)外性能指標(biāo)對(duì)比，從表中可以看出，從產(chǎn)品規(guī)格、力學(xué)性能指標(biāo)及焊接性能指標(biāo)上，國(guó)內(nèi)關(guān)鍵海工用鋼產(chǎn)品與國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品差距較大，其中我國(guó)鋼鐵企業(yè)在690 MPa級(jí)海洋平臺(tái)用鋼開(kāi)發(fā)主要集中在自升式平臺(tái)齒條鋼方面，如鞍鋼采用鍛造坯試制了152 mm厚齒條鋼，舞鋼最厚177.8 mm 690 MPa級(jí)齒條鋼A517GrQ通過(guò)了ABS船級(jí)社認(rèn)證并有少量供貨，寶鋼152.4 mm 690 MPa級(jí)齒條鋼A517Q也實(shí)現(xiàn)了少量供貨，沙鋼也開(kāi)展了齒條鋼特厚板的試制工作。但總體而言，產(chǎn)品性能穩(wěn)定性差、產(chǎn)品厚度規(guī)格較薄，尚不能滿足深海及極寒海域用海洋平臺(tái)對(duì)高強(qiáng)韌鋼的性能要求，且其成分設(shè)計(jì)路線以跟蹤國(guó)外Ni、Cr及Mo合金化為主，生產(chǎn)成本較高。

表2 關(guān)鍵海工用鋼品種性能指標(biāo)對(duì)比

我國(guó)在高端海洋工程用鋼的研發(fā)方面差距很大。通過(guò)前期國(guó)家863和支撐計(jì)劃等資助，已成功開(kāi)發(fā)出F500-550級(jí)寬厚板并成功應(yīng)用于我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的CP-300-1自升式海洋平臺(tái)的建設(shè)。但是，其強(qiáng)度、強(qiáng)屈比、韌性及產(chǎn)品規(guī)格等指標(biāo)尚落后于國(guó)際先進(jìn)水平，深海及極地用海洋平臺(tái)關(guān)鍵部位所用高強(qiáng)度、大厚度鋼材仍主要依賴(lài)進(jìn)口，特別是屈服強(qiáng)度690 MPa級(jí)高強(qiáng)度、高韌性、耐腐蝕、易焊接的海洋工程用鋼完全從國(guó)外進(jìn)口。因此，海工裝備高端用鋼國(guó)產(chǎn)化程度亟待提高，關(guān)鍵制備工藝技術(shù)亟待取得突破，否則將嚴(yán)重制約我國(guó)海洋平臺(tái)設(shè)施的建設(shè)，進(jìn)而影響我國(guó)海洋資源的開(kāi)發(fā)和利用。

3 海洋平臺(tái)用鋼的發(fā)展趨勢(shì)

隨著我國(guó)不斷加大海洋開(kāi)發(fā)力度，對(duì)高性能海洋平臺(tái)用鋼的需求量將不斷增加，海洋平臺(tái)用鋼也將成為未來(lái)幾年國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)重點(diǎn)研發(fā)和生產(chǎn)的產(chǎn)品。綜合分析我國(guó)海洋工業(yè)的市場(chǎng)需求及現(xiàn)有海洋平臺(tái)用鋼與國(guó)外產(chǎn)品的差距，可以看到，目前海洋平臺(tái)用樁腿、懸臂梁及半圓板等結(jié)構(gòu)件急需升級(jí)換代，特厚規(guī)格齒條用鋼、極地低溫用鋼等均需開(kāi)展細(xì)致的研究工作，具體發(fā)展趨勢(shì)體現(xiàn)在以下幾方面。

3.1 加快開(kāi)發(fā)高強(qiáng)度、高韌性的海洋平臺(tái)用鋼

從海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)角度出發(fā)，采用高強(qiáng)度和超高強(qiáng)度鋼可以有效減輕平臺(tái)結(jié)構(gòu)自重，增加平臺(tái)可變載荷和自持能力，提高總排水量與平臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)自重比。國(guó)內(nèi)的海洋平臺(tái)用鋼多集中在E550級(jí)別以下，而國(guó)外的同類(lèi)產(chǎn)品多集中在E690級(jí)別以上，且使用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)國(guó)內(nèi)水平。另外，隨著深海及極地海洋平臺(tái)建設(shè)的快速發(fā)展，海洋工程用鋼的低溫韌性更顯重要，同系列的E級(jí)和F級(jí)鋼板的需求量逐漸增加，高強(qiáng)度、高韌性海洋平臺(tái)用鋼將是今后重點(diǎn)研發(fā)的品種。表3列出了目前不同海洋平臺(tái)類(lèi)型及使用的超高強(qiáng)鋼級(jí)別，屈服強(qiáng)度690 MPa級(jí)超高強(qiáng)鋼已用于自升式平臺(tái)樁腿、懸臂梁和張力腿、半潛式平臺(tái)系泊構(gòu)件等。新一代的超深水半潛平臺(tái)采鉆深度將在3 000 m以下，高度可達(dá)118 m，總排水量與平臺(tái)自重比值將超過(guò)4.0。據(jù)計(jì)算，以屈服強(qiáng)度355 MPa級(jí)鋼材為基準(zhǔn)，若采用690 MPa級(jí)鋼替代，則鋼板厚度可減少30%以上，將大幅降低平臺(tái)的建造和安裝成本，因此開(kāi)發(fā)并廣泛使用高強(qiáng)韌鋼材對(duì)海洋平臺(tái)的發(fā)展至關(guān)重要。

表3 海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)類(lèi)型、工作水深及使用鋼級(jí)

3.2 研發(fā)低成本高附加值產(chǎn)品

海洋平臺(tái)是由鋼結(jié)構(gòu)焊接而成，其中高強(qiáng)鋼所占比例高達(dá)60%～90%，如果在高強(qiáng)鋼合金設(shè)計(jì)上實(shí)現(xiàn)減量化，將會(huì)大大降低海洋平臺(tái)的建設(shè)成本。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的690級(jí)高強(qiáng)鋼均采用添加大量的Ni、Mo等貴重合金元素，如能通過(guò)合金設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)“以Mn/C代Ni”的成分設(shè)計(jì)思路，可以大幅度降低成本。首先，Mn是一種強(qiáng)奧氏體穩(wěn)定元素，其價(jià)格只是Ni的1/5～1/20，其次，高M(jìn)n鋼具有優(yōu)異的強(qiáng)度和塑性的綜合性能以及優(yōu)異的低溫韌性。高M(jìn)n鋼本身的優(yōu)異綜合性能可以解決目前海洋平臺(tái)用690 MPa級(jí)超高強(qiáng)鋼的低溫韌性差、屈強(qiáng)比高等問(wèn)題，能夠滿足未來(lái)深海和極地海洋平臺(tái)對(duì)超高強(qiáng)鋼安全性能和建造成本需求，這也是今后高強(qiáng)、高韌海洋平臺(tái)用鋼的重要發(fā)展方向。

3.3 良好成形性能的低屈強(qiáng)比海洋平臺(tái)用鋼開(kāi)發(fā)

從海洋平臺(tái)底部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出發(fā)，如果采用先進(jìn)的樁腿（包括樁靴）結(jié)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)，將會(huì)增加平臺(tái)的承重能力、抗沖擊能力及耐久性。目前，升降齒條用鋼采用了690 MPa級(jí)超高強(qiáng)鋼，但其他樁腿結(jié)構(gòu)用鋼一般僅為550 MPa級(jí)別高強(qiáng)鋼。主要原因在于，其他結(jié)構(gòu)用鋼不僅要求具有較高的強(qiáng)度，同時(shí)需要良好的成形性能，因而對(duì)屈強(qiáng)比進(jìn)行了嚴(yán)格限制，海洋平臺(tái)安全設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)件用鋼的屈強(qiáng)比不允許超過(guò)0.85，以確保塑性失效前有足夠的延展性來(lái)防止發(fā)生災(zāi)難性的脆性斷裂。海洋平臺(tái)用鋼屈強(qiáng)比一般隨著強(qiáng)度級(jí)別增加而升高，如圖4所示。屈服強(qiáng)度500 MPa以上鋼級(jí)已很難滿足低屈強(qiáng)比要求，屈服強(qiáng)度690 MPa級(jí)高強(qiáng)鋼的屈強(qiáng)比高達(dá)0.90～0.95。這也是造成目前平臺(tái)結(jié)構(gòu)用鋼級(jí)別限制460 MPa以下的主要原因?？傊?，開(kāi)發(fā)并使用良好成形性能的低屈強(qiáng)比高強(qiáng)鋼已成為海洋平臺(tái)建設(shè)的必然趨勢(shì)，“Mn/C”合金化能夠有效調(diào)控高強(qiáng)鋼的組織結(jié)構(gòu)，具有明顯降低鋼材屈強(qiáng)比的優(yōu)勢(shì)，將成為開(kāi)發(fā)新型海洋平臺(tái)用鋼的重要保障。

3.4 止裂性能高強(qiáng)鋼開(kāi)發(fā)

針對(duì)船舶、建筑、儲(chǔ)油罐、海洋結(jié)構(gòu)、管線等結(jié)構(gòu)設(shè)施所發(fā)生的一系列的結(jié)構(gòu)件斷裂災(zāi)難事故，國(guó)際工程領(lǐng)域提出了生產(chǎn)和應(yīng)用止裂性性能鋼板的要求，且正在形成并推廣相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。鋼中存在一定量的殘余奧氏體時(shí)，在裂紋擴(kuò)展時(shí)可以使其沿殘余奧氏體發(fā)生偏轉(zhuǎn)，或者因裂紋尖端的應(yīng)力集中引發(fā) “殘余奧氏體→馬氏體”相變的TRIP效應(yīng)而產(chǎn)生相變韌化，從而提高鋼材的止裂性能，其作用原理如圖5所示。由于“Mn/C”合金化可以有效調(diào)控鋼中殘余奧氏體含量，因此通過(guò)合理的成分設(shè)計(jì)以及組織性能控制，實(shí)現(xiàn)鋼中殘余奧氏體含量、大小、分布的精確控制，從而有效提高鋼材的止裂性能，這是高強(qiáng)韌海洋平臺(tái)用鋼的又一重要發(fā)展趨勢(shì)。

4 結(jié)論

圍繞國(guó)家在建設(shè)海洋重大基礎(chǔ)設(shè)施、快速發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)方面遇到的關(guān)鍵原材料制約問(wèn)題，通過(guò)分析國(guó)外海洋平臺(tái)用鋼研發(fā)生產(chǎn)現(xiàn)狀、發(fā)展特點(diǎn)以及推廣應(yīng)用面臨的技術(shù)瓶頸，指出我國(guó)超高強(qiáng)海洋平臺(tái)用鋼方面的現(xiàn)狀與差距，提出高強(qiáng)高韌、低成本“以Mn/C代Ni”成分設(shè)計(jì)、低屈強(qiáng)比和高止裂性能的新技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，應(yīng)重點(diǎn)研制屈服強(qiáng)度為690 MPa級(jí)海洋平臺(tái)用高強(qiáng)韌鋼，以實(shí)現(xiàn)海洋平臺(tái)建造中關(guān)鍵材料的國(guó)產(chǎn)化。

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