700 MPa级别热轧高强钢氧化铁皮结构转变规律

选取700 L作为试验用典型钢种，利用高温同步热分析仪（TGA）研究了热轧过程中不同卷取温度和冷却速率条件对氧化铁皮结构转变的影响规律。实验结果表明，450～500 ℃为700 L共析转变的“鼻温”区间，此时共析转变的孕育期最短，容易发生共析转变，生成大量的共析组织（Fe+Fe₃O₄）。相较于其他成分钢种的氧化铁皮共析组织转变规律，700 L中添加的Mn、Nb、Ti元素会使晶粒细化，进而使参与反应的离子的扩散通道增加，并最终使共析转变速率发生一定的延迟，共析“C”曲线整体出现向左偏移。      

基于Mn配分的700T低碳钢的残余应力演变规律

回火是改善材料残余应力的必要手段，但低碳钢因其碳含量较少，导致回火过程残余应力的松弛度不足，制约了低碳高强钢的生产和应用。通过应力实测、组织表征和塑性行为分离等研究了低碳钢不同回火阶段的塑性行为及其对残余应力的影响。结果表明：Mn配分是低碳钢残余应力松弛的主要机制。在600～650℃Mn配分阶段保温15 min,试验钢的残余应力水平由388.23 MPa下降至88.11 MPa,为回火前的22.70%,试验钢的屈服强度、抗拉强度及断后伸长率分别由618 MPa、728 MPa和13.75%上升至701 MPa、807 MPa和16.77%。因此，利用低碳钢在回火过程中的Mn配分行为，不仅可以充分松弛其内部的残余应力，而且可以进一步提高其力学性能。     

基于热轧全流程氧化铁皮控制的耐蚀性工艺

 针对热轧生产流程实际工况,系统研究了热轧、卷取阶段的三次氧化铁皮演变规律,旨在不增加生产成本的前提下,通过调整热轧生产工艺控制氧化铁皮结构,利用热轧后生成的氧化铁皮作为防护屏障,提高钢材耐蚀性能。结果表明,在不同轧制温度下,三次氧化铁皮结构从外到里分别为Fe₂O₃、Fe₃O₄和FeO,由于FeO中的阳离子空位密度大,导致其比例最大,并且随着轧制温度增加,氧化铁皮中的FeO层厚度逐渐增厚,并且其比例也逐渐增加。通过模拟连续冷却试验发现氧化铁皮结构转变关系呈现出“C”曲线的形式。在450～550 ℃温度范围内卷取时,FeO发生共析反应程度达到峰值,同时可以看出在高温下卷取可以有效抑制共析转变的发生。通过大量的试验研究表明,获得以先共析Fe₃O₄为主的完整氧化铁皮的结构类型,是有效提高热轧钢材耐蚀性的主要控制方向。因此在国内某钢厂热连轧生产线进行了基于氧化铁皮控制的耐蚀性工艺试轧试验和盐雾试验,结果表明,氧化铁皮完整致密,并且其结构类型主要为先共析Fe₃O₄,因此利用轧制工艺调整改变钢板表面氧化皮结构,钢材耐蚀性能得到显著提高。     

变形和冷却工艺对含Ti-Nb高强汽车用钢组织性能的影响

为进一步降低成本和提高生产效率，通过热模拟实验研究了奥氏体化温度、变形温度、冷却速率和卷取温度对抗拉强度650 MPa级Ti-Nb微合金化汽车用钢组织和性能的影响规律，并进行了工业试制。结果表明：随着板坯加热温度的升高，实验钢中的析出物回溶于奥氏体中，使得奥氏体晶粒尺寸逐渐增大，综合考虑奥氏体晶粒尺寸大小和均匀程度，实验钢的最优奥氏体化温度为1 220℃;随着变形温度的升高，实验钢中的铁素体体积分数逐渐减少，晶粒逐渐粗化，实验钢的硬度变化是细晶强化和相变强化综合作用的结果；随着冷却速率的增加，实验钢中铁素体含量逐渐降低且晶粒逐渐细化，实验钢硬度增加；随着卷取温度的升高，实验钢的硬度逐渐降低，在本实验条件下最优的卷取温度为650℃。基于热模拟研究结果，在工业现场成功制备出抗拉强度650 MPa级高强汽车用钢，其组织为铁素体和少量的贝氏体；其屈服强度、抗拉强度、伸长率分别为593 MPa, 676 MPa和24.2%,满足EN 10149.2—1996标准的要求。