均热温度对抗震钢筋奥氏体化及铌固溶的影响

通过热处理试验结合物理化学相分析实验,对含铌与不含铌的2种试验钢在不同均热温度下的奥氏体晶粒长大情况及含铌钢中铌的固溶规律进行研究。结果表明,均热温度低于1 200℃时,含铌钢奥氏体晶粒尺寸均小于无铌钢奥氏体晶粒尺寸;随着均热温度的升高,含铌钢奥氏体中固溶的Nb逐渐增多;均热温度升至1 200℃时,含铌钢奥氏体晶粒较无铌钢无明显细化。通过相分析试验研究实际Nb的固溶量与均热温度的关系,发现实际测量得到Nb未溶量随均热温度的升高而减小,对比Nb在奥氏体中的实际固溶与理论固溶的关系,寻找适合的含铌试验钢的理论模型。     

均热温度对抗震钢筋奥氏体化及铌固溶的影响

摘要：通过热处理试验结合物理化学相分析实验，对含铌与不含铌的2种试验钢在不同均热温度下的奥氏体晶粒长大情况及含铌钢中铌的固溶规律进行研究。结果表明，均热温度低于1200℃时，含铌钢奥氏体晶粒尺寸均小于无铌钢奥氏体晶粒尺寸；随着均热温度的升高，含铌钢奥氏体中固溶的Nb逐渐增多；均热温度升至1200℃时，含铌钢奥氏体晶粒较无铌钢无明显细化。通过相分析试验研究实际Nb的固溶量与均热温度的关系，发现实际测量得到Nb未溶量随均热温度的升高而减小，对比Nb在奥氏体中的实际固溶与理论固溶的关系，寻找适合的含铌试验钢的理论模型。     

1000MPa级微合金化冷轧双相钢退火工艺及强韧化机制

摘要：通过热处理试验结合物理化学相分析实验，对含铌与不含铌的2种试验钢在不同均热温度下的奥氏体晶粒长大情况及含铌钢中铌的固溶规律进行研究。结果表明，均热温度低于1200℃时，含铌钢奥氏体晶粒尺寸均小于无铌钢奥氏体晶粒尺寸；随着均热温度的升高，含铌钢奥氏体中固溶的Nb逐渐增多；均热温度升至1200℃时，含铌钢奥氏体晶粒较无铌钢无明显细化。通过相分析试验研究实际Nb的固溶量与均热温度的关系，发现实际测量得到Nb未溶量随均热温度的升高而减小，对比Nb在奥氏体中的实际固溶与理论固溶的关系，寻找适合的含铌试验钢的理论模型。     

铸坯热装温度对无取向硅钢中AlN和MnS析出行为的影响

通过固溶度积公式计算及热模拟实验,对不同热装和加热温度条件下的无取向硅钢铸坯中析出相进行了研究.在低于950℃热装时,铸坯中AlN的析出量和尺寸不再变化,但MnS和AlN-MnS的数量及平均尺寸随着热装温度降低而进一步增加,并在温度低于600℃时达到最大值后保持不变.与1200℃相比,1100℃加热的铸坯中AlN、MnS的总固溶量相对更少.相比850℃热装,600℃热装再加热到1100℃的铸坯中AlN和MnS的总固溶量更少,且AlN和MnS尺寸更大.合适的热装温度和加热温度分别为600℃和1100℃.      

Nb(C,N)溶解对高铌奥氏体晶粒长大行为的影响

为了定量研究铌对高铌钢加热过程奥氏体晶粒长大的影响，采用化学溶解过滤分离及电感耦合等离子光谱测定不同加热温度两种试验钢固溶铌质量分数，并对比研究了奥氏体晶粒长大行为。结果表明，在低温条件下，低铌钢固溶铌质量分数高于高铌钢；随加热温度升高，高铌钢固溶铌质量分数快速增加，但即使在1 300 ℃时，铌也不能完成固溶，少量铌存在于(Ti,Nb)(N,C)析出相中；奥氏体晶粒快速长大的温度与固溶铌质量分数快速增加的温度有关。随铌质量分数由0.082%增加到0.120%，奥氏体晶粒快速长大的临界温度由1 050升高到1 150 ℃。高铌钢在1 150～1 250 ℃加热温度范围内，奥氏体晶粒尺寸小于100 μm。     

Nb(C，N)作为取向硅钢中抑制剂的可行性

在铌微合金高强度钢中,主要利用铌来提高奥氏体的再结晶温度,从而实现控制轧制和控制冷却;同时,利用铌的析出进行强化来提高铌微合金钢的强度和韧性。结合取向硅钢抑制剂的特点和要求,分析了Nb(C,N)作为抑制剂的可行性。由于Nb(C,N)在钢中的固溶温度低,析出颗粒尺寸小,Nb(C,N)具备作为取向硅钢抑制剂的基本特征和优势,故其可作为取向硅钢中抑制剂。     

TP347H钢固溶过程中组织演变的原位表征

为了研究TP347H钢在固溶过程中的微观组织演变规律,采用激光共聚焦显微镜对其在1 100、1 150和1 200℃下固溶处理时的组织演变过程进行了原位观察,结合扫描、金相和Thermo-Calc热力学计算软件对其中的析出相进行观察与分析。结果表明,TP347H钢中的含铌析出相以Nb(C,N)的形式析出,随着温度升高,Nb(C,N)析出相摩尔分数会减少;原位观察发现,在固溶处理过程中试验钢中存在小尺寸二次Nb(C,N)析出相的析出-溶解行为,并且原始态存在的一次Nb(C,N)析出相不会发生溶解;随着固溶温度的升高,二次Nb(C,N)析出相大量回溶,导致晶粒尺寸长大速度加快。晶粒以晶粒合并和晶界迁移两种形式长大。     

铌对高钢级管线钢中第二相析出与奥氏体晶粒长大行为的影响

基于双亚点阵模型,计算了两种不同铌含量的高钢级管线钢在不同温度下Nb、Ti和Al的析出量,测定了不同加热温度和保温时间下奥氏体晶粒尺寸,建立两种钢奥氏体晶粒长大模型.发现Nb含量增加提高了其全固溶温度,并且温降过程中Nb析出量显著增多,在晶界两边析出的细小碳氮化物对奥氏体晶粒长大有显著的阴碍作用.高铌钢加热温度为1250℃时奥氏体晶粒显著粗化,预测模型也不同于1050~1200℃的模型,但相同保温温度下晶粒尺寸明显小于低铌实验钢.通过数据拟合计算出高铌钢的长大激活能远远高于低铌钢,再次证明高Nb的管线钢在1200℃以下能够有效地细化奥氏体晶粒,预测模型与实验值吻合较好.      

微钛固氮降低含铌钢皮下裂纹敏感性的机理

 降低含铌低合金钢铸坯的裂纹敏感性,是实现热装热送工艺的必要条件,采用超高温激光共聚焦显微镜(HT-CLSM)、透射电镜(TEM)等手段研究了钛含量不同的含铌低合金钢(Q390、Q390GJD)高温铸坯的晶粒度及析出物特征,旨在揭示微钛固氮降低含铌钢皮下裂纹敏感性的机理。热力学计算与TEM检测结果表明,增加钢中钛质量分数(由0.010%上升到0.023%)提高了氮化钛粒子的析出温度(大于1 400 ℃),高温析出细小弥散的氮化钛粒子可钉扎奥氏体晶界,细化高温铸坯的晶粒度(由4级变成6.5级),晶粒尺寸降低了约44%,使高温铸坯的裂纹敏感性明显降低;氮化钛粒子优先析出固氮降低了铌碳氮化物、氮化铝的开始析出温度,并作为异质形核核心,抑制了铌、铝析出物在晶界析出概率,降低了析出物脆化晶界的危害。通过微钛固氮调控氮化物的析出温度、析出位置及细化晶粒的作用,有效降低了含铌钢第三脆性温度槽的宽度和深度,同时,高温抗拉强度提高了21.3%~27.5%,铸坯皮下裂纹发生率降低了80%以上。为了避免析出物的晶界链状析出导致含铌钢铸坯热装轧制裂纹,应将其钛质量分数控制在0.015%~0.020%的合理范围。     

Nb、Ti碳氮化物在超纯铁素体不锈钢铸坯中的析出规律

采用光学显微镜和扫描电镜研究了超纯铁素体不锈钢铸坯在不同加热温度和保温时间下Nb、Ti碳氮化物的析出规律.结果表明,当加热温度相同时,随着保温时间延长,连铸凝固过程中析出的初始大尺寸(2～7μm)铌钛析出物数量逐渐减少,即初始铌钛析出物逐步回溶至钢中;随加热温度从1000℃升高至1100℃,初始铌钛析出物呈长大趋势,从...     

Nb微合金化在EAF-CSP流程管线钢生产的技术应用

通过研究Nb的固溶、析出规律;EAF-CSP流程对含Nb钢影响;Nb,Ti微合金化的第2相粒子的固溶析出和奥氏体晶粒长大规律;成功开发出Nb,Ti微合金化的管线钢,且消除了含Nb钢的混晶问题,避免了Nb钢的铸坯裂纹,其产品的组织和性能均能满足用户要求.     

薄带铸轧流程制备含钇3% Si取向硅钢的组织和织构研究

通过50 kg真空感应炉冶炼,用常规流程和薄带铸轧两种工艺分别在实验室制备了含稀土钇的3%Si取向硅钢。薄带铸轧浇注温度1530℃,轧制速率0.3 m/s,铸带厚度2.5 mm。常规流程为80 mm铸坯加热温度1150℃,热轧板厚度2.4 mm,终轧温度935℃。采用扫描电镜(SEM)和电子探针(EPMA)研究了钢中夹杂物成分、形貌、数量、尺寸和分布;利用光学显微镜(OM)和电子背散射衍射(EBSD)分析了硅钢铸带、热轧板、0.3 mm冷轧板、870℃ 7 min和1100℃ 10 min再结晶退火板组织和织构。实验结果表明：与常规流程相比,薄带铸轧硅钢一次再结晶后晶粒较细小,且γ织构强度达到17,但是二次再结晶后晶粒尺寸不均匀,平均晶粒尺寸为61μm,部分Goss取向晶粒尺寸达到1 mm以上。原因为细小的含钇夹杂物数量过多,且分布不均匀,夹杂物聚集的区域晶粒长大受到明显抑制。常规流程生产的含钇硅钢二次再结晶热处理后晶粒均匀长大,平均晶粒尺寸为102μm,没有形成明显的Goss织构。     

取向硅钢中含铜抑制剂的固溶析出行为

含铜抑制剂作为取向硅钢的主抑制剂或辅助抑制剂不仅可以抑制初次晶粒的长大,促进二次再结晶,还可以降低铸坯的加热温度。取向硅钢中主要抑制剂为10～50 nm Cu₂S,在钢的铸坯、热轧、冷轧、脱碳等工艺过程均可析出;(Cu,Mn)_1.8S、Cu_1.8S、ε-Cu等主要作为辅助抑制剂,尺寸一般为30～50 nm(或大于50 nm),主要在热轧阶段析出。总结了国内外有关取向硅钢中含铜抑制剂析出行为的研究进展,当前主要研究不同生产流程和工序中含铜抑制剂的析出行为和作用机理。     

双辊连铸3%Si无取向硅钢铸带特征

针对传统工艺生产硅钢周期长、能耗大等缺点,采用双辊连铸工艺制备3%Si无取向硅钢连铸薄带,利用MEM,SEM和TEM观察了铸带的组织、织构及析出物,同时对比了Al的质量分数为0.6%和0.9%的连铸薄带在组织、织构及析出物特征方面的异同.结果表明:双辊连铸工艺生产的3%Si无取向硅钢铸带的组织为均匀等轴晶粒,平均晶粒尺寸约为300μm;织构组成随Al质量分数的不同具有明显差别,Al质量分数为0.9%的铸带中{100}织构强度是随机织构的7倍;铸带中的析出物为A1N和MnS,最大尺寸分别为500和50nm左右.     

加热温度对钛铌复合微合金化高强钢析出和性能的影响

在实验室冶炼了一种低碳高强度微合金钢,进行了轧制和回溶试验,对轧制试样进行了拉伸试验﹑检验了金相组织,并用TEM对比分析了不同加热温度下试样的析出物形貌、成分、尺寸。结果表明,1 280℃加热保温后轧制产品的性能优于1 180℃加热轧制后产品的性能;两种加热温度下轧制试样的组织都由铁素体和珠光体组成,晶粒尺寸基本相同;轧制试样的析出物均为(Ti,Nb)(C,N)复合析出,但1 280℃加热温度的试样析出更加细小、数量更多。析出强化理论计算表明,加热温度高的试样析出强化要比加热温度低的试样高131 MPa。回溶试验表明,铸坯在1 280℃保温1.5 h后,析出物基本回溶,而1 180℃保温1.5 h后,析出物不能充分溶解,证明了加热温度对钛铌微合金化高强钢析出强化有较大的影响。     

铌对低温取向硅钢初次再结晶行为的影响

以含铌取向硅钢铸坯低温加热制备高磁感取向硅钢为研究目标,通过研究铌对低温取向硅钢初次再结晶行为的影响,达到获得有利于二次再结晶发展的初次再结晶组织目的,采用OM和EBSD技术主要对比了 0.055％铌和不含铌对低温取向硅钢中间退火板的初次再结晶组织、织构和晶界特征的影响.结果表明,铌的加入,使硅钢基体中形成了细小弥散的...     

微合金钢连铸坯热送热装析出物的研究

利用Gleeble-3500热力模拟试验机模拟了热送热装和冷装工艺下微合金钢连铸坯动态析出物状况,试验结果表明:铸坯压力加工试验初始温度越高、析出物的尺寸越大;冷却速率越小,析出物的数量越多.钛的加入可以细化奥氏体晶粒,由于TiN的形成温度较高、Nb(CN)形成温度较低,TiN可以作为新的析出相的核心,有效的抑制了铌多而细小的弥散析出.     

Cr对含Nb高强无取向硅钢组织、织构及性能的影响

 高强无取向硅钢主要应用于高速电机,要求其具备高强度和优异磁性能,但目前无取向硅钢的磁性能和强度难以兼顾。因此,设计并制备了添加微量Cr的含Nb高强无取向硅钢,通过光学显微镜、EBSD、万能拉伸试验机、四探针测试仪和磁性能测量仪等研究了Cr对含Nb高强无取向硅钢微观组织、织构、力学性能及磁性能的影响。结果表明,添加质量分数为0.5%的Cr抑制了热轧组织的回复,使常化和退火组织再结晶减弱,常化和退火后有利织构面积分数增加,不利织构面积分数减小。添加质量分数为0.5%的Cr使含Nb无取向硅钢的屈服强度显著增大,磁感略升高,但对铁损几乎没有影响。Cr对屈服强度的影响一方面是由于Cr的固溶强化作用,另一方面Cr促进了Nb的析出而使Nb的析出强化效果增强;而Cr提高含Nb高强无取向硅钢的磁感主要是由于促进有利织构形成的同时抑制了不利织构的形成,使得织构因子增大;添加Cr使无取向硅钢的电阻率增加从而使铁损降低,同时Cr促进了Nb的析出,而这种富Nb析出相不仅抑制晶粒长大且会阻碍磁畴移动而使铁损增高,在两方面因素的综合作用下,添加质量分数为0.5%的Cr对含Nb高强无取向硅钢的铁损几乎没有影响。因此,含Nb高强无取向硅钢中添加微量Cr,会由于Cr的固溶作用以及其促进Nb的析出而提高钢的强度并提高钢的综合磁性能。     

Nb对取向硅钢再加热过程组织演变和第二相粒子析出的影响

准备了Nb含量不同的试样,利用超高温激光共聚焦显微镜、扫描电镜研究了Nb对铸态取向硅钢再加热过程中组织演变和第二相粒子析出行为的影响。研究结果表明:铸态试样中的夹杂物以Al_2O_3为核心的复合夹杂物为主。在再加热铸态试样冷却过程中,首先析出的相是MnS,含Nb试样还析出了大量的Nb(C,N)。Nb的添加能够有效增加第一析出阶段第二相粒子的析出数量,有效增强第二相粒子的抑制能力。同时,Nb的添加能够有效改善铸坯再加热组织的均匀性,为后续的热处理提供有利条件。     

铌含量对17%Cr超纯铁素体不锈钢组织与高温强度的影响

随着汽车行业的发展,汽车排气系统热端用铁素体不锈钢的使用温度越来越高,高温性能成为限制其发展的关键性能。研究铌含量对铁素体不锈钢组织与高温性能的影响可以指导钢种设计和工业化生产。选取了2种17%Cr超纯铁素体不锈钢进行高温时效试验,结果表明:铌的质量分数为0.2%时,铌没有明显的强化作用,950℃高温下晶粒迅速长大,高温强度迅速降低;铌的质量分数为0.4%时,在950℃高温下时效,材料中析出弥散第二相粒子Fe2Nb,阻止晶粒长大,提高强度,防止高温引起的材料软化。材料的高温强度是由固溶铌以及铌析出物的共同作用引起的,当固溶铌析出形成析出物时,固溶铌含量减少引起的强度降低以及析出引起强度升高的竞争导致了材料的强度变化。