低成本钛微合金化Q345B钢组织性能的研究

通过采用低锰（w(Mn)=0.6%~0.8%）钛微合金化（w(Ti)=0.045%~0.060%）的成分体系以及控轧控冷工艺,成功试制出低成本钛微合金化Q345B带钢。结果表明：不同厚度规格带钢的屈服强度为413~468 MPa,抗拉强度为571~595 MPa,伸长率为25.3%~27.9%,常温冲击功为105~134 J,冷弯性能合格,均满足国标要求。Ti的析出物有尺寸大小为50~100 nm的方形TiN粒子和尺寸小于10 nm的球形纳米TiC粒子,充分发挥了Ti的细晶强化和沉淀强化效果。     

析出粒子对钛微合金化高强钢奥氏体晶粒长大的影响

通过析出粒子与奥氏体晶粒尺寸的定量关系,建立奥氏体晶粒长大模型,计算TiN和TiC析出粒子共同作用下钛微合金化钢奥氏体晶粒尺寸.根据析出相质点理论计算结果表明:随着加热温度的升高,析出粒子体积分数逐渐减少,粒子半径逐渐增大,TiC粒子强烈阻止奥氏体晶粒长大,TiN粒子对奥氏体晶粒长大钉扎效果一般.采用实验测试手段测量不同加热温度下保温30 min后实验钢的奥氏体晶粒尺寸,与理论计算结果吻合较好.      

锰含量和终轧温度对低成本中钛Q345B钢组织性能的影响

 通过实验室轧制试验,研究不同锰质量分数（0.6%～1.0%）、终轧温度对低成本中钛（质量分数0.04%～0.05%）Q345B钢微观组织和力学性能的影响,同时采用透射电镜观察钢中钛的析出规律。结果表明：锰质量分数为0.8%、终轧温度为850 ℃时,试验钢的屈服强度为491 MPa,抗拉强度为625 MPa,伸长率为33.6%,在满足力学性能条件下能最大限度地降低成本,而钛的析出主要以球形纳米尺寸TiC粒子为主,有少量方形大尺寸TiN粒子。     

Q345B低锰钛微合金化钢的静态再结晶行为

通过在Gleeble 1500热模拟机上进行双道次热压缩试验,研究Q345B低锰钛微合金化钢不同变形条件下的奥氏体软化行为。结果表明,变形温度越高,道次间隔时间越长,静态再结晶软化率越大。建立了试验钢静态再结晶动力学模型,经计算激活能为263.8 k J/mol。同一变形温度下,随变形时间增加,Ti C粒子的应变诱导析出抑制静态再结晶进行,使软化率曲线上出现平台。