硅氮合金的开发与高强钢筋的生产应用

随着国际科学技术的飞跃发展,对我国钢铁行业的炼钢工艺及特种行业的用钢技术提出了越来越高的要求。为此,要求微合金化处理的钢的品种、生产富含N元素的复合合金产量不断增加,并在高强钢筋等生产中广泛推广应用。微合金化(MA)技术生产高强钢筋即是添加微量的Ti、Nb和V元素,再配以1.0%～1.6%的Mn合金,可     

合金元素对中厚钢板正火性能的影响

正火工艺能够细化晶粒、均匀组织、改善组织缺陷,提高中厚钢板的综合性能。本文通过对不含微合金元素的结构钢板和含Nb、V微合金元素的结构钢板的轧制态和正火态进行对比分析,研究合金元素对中厚钢板正火性能的影响,结果表明,不同成分的低合金高强度结构钢板,经正火热处理后改善效果不同,没有添加微合金元素的Q345D钢板强度升高,而添加Nb、V微合金元素的Q460D钢板强度降低。     

Ti、V、Nb元素对DH36焊接热影响区显微组织的影响

结合Ti、V、Nb元素对焊接热影响区微观组织的影响,添加不同微合金元素,进行实验室真空冶炼-轧制DH36高强船板钢。利用Gleeble3500试验机,针对加入不同微合金元素的DH36船板钢进行线能量为50 k J/cm和100 k J/cm的焊接热模拟试验,研究微合金元素V、Ti、Nb对焊接热影响区组织性能的影响。结果表明,在DH36焊接热影响区中,Ti生成了氧化物,该氧化物诱发了针状铁素体,钉扎了奥氏体晶界,而V、Nb并未生成夹杂物。     

Nb、V微合金化对高强管线钢相析出及强度的影响

利用扫描电镜、背散射电子衍射和透射电镜等表征方法,系统研究了微合金元素Nb和V对高强度管线钢组织结构与力学性能的影响。结果表明：在热机械控制工艺态,两种材料均为铁素体+贝氏体两相组织,Nb添加实验钢析出相数量高于V添加实验钢;在调质态下,两种样品的组织均为细小的贝氏体铁素体,均达到高强度管线钢X80的力学性能要求;与Nb元素相比,V的添加能使实验钢在回火过程中析出更加细小、弥散的碳化物,V适合用于热处理态材料的生产。Nb、V两种微合金元素对材料基体组织的影响没有显著性差异,Nb的晶粒细化效果优于V,V的沉淀强化效果优于Nb。     

Nb微合金钢连续冷却过程中铁素体晶粒尺寸的预测

基于相变动力学和热力学原理,讨论了合金元素Nb对铁素体相变的影响,建立了连续冷却过程中Nb微合金钢铁素体晶粒尺寸预测模型,模拟了应变量、轧制温度、冷却速度和固溶Nb含量对铁素体晶粒尺寸的影响,并将模型计算结果和试验结果进行比较,两者吻合良好,表明该模型能够用来预测Nb微合金钢连续冷却过程中铁素体晶粒尺寸。     

Nb含量对Fe-22Mn-0.4C合金层错能和力学性能的影响

研究了微合金元素Nb对Fe-22Mn-0.4C合金层错能和力学性能的影响,利用X射线峰位移法测量计算了不同Nb含量的Fe-22Mn-0.4C合金的层错几率变化.结果表明随着Nb含量的提高,合金的层错几率降低,层错能提高.同时,Fe-22Mn-0.4C合金在拉伸变形过程中,变形机制由以TRIP效应为主导机制变为以TWIP效应为主导机制.不同的变形机制使不同Nb含量合金的力学性能发生变化,并使变形后的层错几率出现不同的变化量.     

微合金元素对低合金高强钢焊缝及热影响区组织性能的影响

介绍了新一代低合金高强结构钢发展过程中可焊接性及接头性能的重要性。焊接接头性能的优劣取决于接头的微观组织。焊接接头微观组织是在焊接凝固以及随后的固态相变过程中生成的,组织种类与很多因素有关,其中,焊缝金属中微合金元素的影响非常大。综述了微合金元素Ti,V,Ni,Cr,Nb,B,稀土等对低合金高强钢焊缝及热影响区组织和性能的影响,着重论述了针状铁素体形成过程中上述微合金元素及一些非金属夹杂物的作用机制与影响途径,并对该领域的发展进行了展望。     

Mo对Nb—Mo微合金钢的动态再结晶的影响

本文研究了Mo对Nb微合金钢动态再结晶的影响。初始奥氏体晶粒尺寸,固溶体中微合金元素的数量以及变形条件（温度和应变率）都影响着Nb钢和Nb—Mo钢的动态再结晶动力学。微合金奥氏体的动态再结晶行为采用连续扭转实验来进行证明,实验后将样品再次加热到1100℃和1460℃之间的不同温度,这就会产生一个很宽的初始奥氏体晶粒尺寸,即从22μm到805μm之间。实验发现Zener—Hollomon参数值下降,初始晶粒尺寸促进动态再结晶。固溶体中的Mo元素推迟动态再结晶过程,提高了和值,这都受Mo含量的影响。这就意味着对于Nb钢,Nb—Ti钢和Nb—Mo钢产生最高的应变值存在唯一的关系。     

合金元素对新型镍基单晶高温合金组织与性能的影响

在新型镍基单晶高温合金中单一添加合金元素Ti、Nb、La,以及复合添加合金元素Ti/Nb/La,并进行了显微组织、力学性能和持久性能的测试与分析。结果表明,与单一添加合金元素Nb相比,复合添加合金元素Ti/Nb/La合金的持久性能提高176%。     

微量合金元素Ti、Zr、Sc对5A06铝合金棒材粗晶组织的影响

考察了微量合金元素Ti、Zr、Sc及其复合作用对5A06合金粗晶组织的影响,并对合金挤压棒材形成粗晶组织的机理进行了探讨。结果表明:5A06合金挤压时主要以动态再结晶为主,粗晶组织主要是在挤压生产过程中产生的。单独增加Ti的含量,或者添加Ti、Zr元素,对抑制和消除合金挤压棒材粗晶组织的效果不明显;采用微量合金元素Ti、Zr、Sc共同复合,充分发挥合金元素Ti、Zr、Sc复合微合金化抑制合金再结晶的作用,可有效抑制合金挤压棒材粗晶组织的形成。     

Nb对C-Si-Mn-Cr双相钢相变规律、组织和性能的影响

  根据C Si Mn Cr和C Si Mn Cr Nb实验钢的相变规律,在实验室进行了控轧控冷实验研究,分析了微合金元素Nb对高强度热轧双相钢相变规律、组织和性能的影响。实验结果表明,Nb可显著推迟铁素体和珠光体转变,并显著降低铁素体开始转变温度,但对铁素体终止转变温度和贝氏体转变温度区间基本没有影响。经Nb微合金化后,实验钢的屈服强度和抗拉强度增幅均在100 MPa以上,屈服强度的增幅高于抗拉强度,且在强度大幅度升高的同时,伸长率下降并不明显,表明Nb的细晶强化作用对提高中温卷取热轧双相钢强度级别的效果明显。     

X70管线钢连续冷却过程的相变研究

以两种微合金化方式(Nb、V、Ti和Nb、V、Ti、Mo)的X70管线钢为研究对象,在MMS-200热模拟试验机上进行了双道次轧制工艺模拟试验,研究不同卷取温度、冷却速度对X70显微组织的影响.结果表明,随着卷取温度的降低及冷速的提高,金相组织细化.卷取温度在520℃、冷速在15℃/s左右可以得到较为理想的针状铁素体组织.Nb、V、Ti微合金化管线钢,当冷却速度为15℃/s时,带状组织完全消失.     

Nb含量对GH4169合金组织和拉伸性能的影响

采用真空感应熔炼、锻造、轧制、热处理等工艺得到Nb元素含量分别为4.99%、5.13%、5.34%、5.50%的四种GH4169合金,研究了Nb元素含量对GH4169合金组织和拉伸性能的影响。结果表明:随着Nb元素含量的增加,GH4169合金两组室温屈服强度和抗拉强度的均值分别由1124.5 MPa和1402 MPa提高至1152.5 MPa和1489 MPa,两组650℃屈服强度和抗拉强度的均值分别由867.5 MPa和1035 MPa提高至975.0 MPa和1105 MPa,室温拉伸塑性略有降低,但650℃拉伸塑性几乎无变化,说明Nb元素含量的增加促进了主要强化相γ″的析出和长大,同时金相观察表明同样促进了晶界δ相的析出。     

Strain‐Induced Precipitation Behavior of a Nb–Ti–V Steel in the Austenite Phase Field

The precipitation behavior of a Nb (0.041 wt%), V (0.11 wt%), and Ti (0.018 wt%) micro‐alloyed steel influenced by a deformation process in the austenite region has been investigated by transmission electron microscopy and atom probe. After solution annealing at 1250°C, nearly the entire Nb and V amount is in solid solution. Ti does not go into in solid solution and stays stable as TiN precipitates. During the cooling process to deformation temperature, these TiN precipitates act as nucleation sites for Nb and V. Precipitates with a TiN rich core and a V‐rich shell are formed. Nb is homogenously distributed over the precipitate. After deformation, strain induced precipitates occur, which consist mainly of Nb, V, and only a little Ti. Smaller strain induced precipitates have a higher N‐content than C, with growth the C‐content increases.     

Light‐weight steels based on iron‐aluminium ‐ influence of micro alloying elements (B,Ti, Nb) on microstructures,textures and mechanical properties

The influence of the micro alloying elements B, Ti and Nb on the recrystallization texture and mechanical properties of iron aluminium light‐weight steels, particularly with reference to their improved deep drawing properties was investigated. Depending on the combination of the alloying elements the microstructures of the investigated micro alloyed Fe‐6Al steels are influenced by grain refinement. Likewise, variable combinations of micro alloying elements differently affect the texture. Generally, the mechanical properties are improved. However, small amounts of B, Ti and Nb cause superior deep drawing and stretch forming properties of these iron aluminium light‐weight steels The microstructures of various micro alloyed cold rolled Fe‐6Al steel sheets were evaluated by optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM) inclusively EDAX and X‐ray diffraction. Texture measurements were performed using a goniometer with a closed Eulerian cradle and analysed by ODF calculations. Tensile tests were carried out at room temperature and 200 °C, respectively. The deep drawing behaviour was determined by performing cupping tests and digitalised strain analysis.     

Nb微合金化H型钢控制轧制技术研究

用热模拟试验方法确定了Nb微合金化H型钢生产工艺参数，介绍了马钢Nb微合金化H型钢生产工艺和Nb微合金化H型钢达到的实物质量水平，同时对马钢生产的H型钢和国外同类产品的性能做了对比，马钢Nb微合金化H型钢具有良好的强韧性。     

Nb、Ti微合金化CSP汽车大梁钢用热轧钢带研制

通过对薄板坯高温变形奥氏体再结晶和未再结晶区变形的有效控制,在包钢CSP生产线上成功地解决了含Nb钢的混晶问题.利用Nb、Ti复合微合金化技术成功地开发了汽车冲压结构用高强度钢带QStE380TM.分析表明,开发的含Nb钢带具有优异的韧性和成形性能,其性能完全满足汽车车箱纵梁、横梁的冲压和装配要求.     

Nb、V、Ti在钢中的作用及其在天铁的应用 前景

通过描述微合金化元素Nb、V、Ti对钢的强化、韧化机理,阐明Nb、V、Ti在天铁应用的必要性和可行性。     

A572Gr65高强钢板的生产实践与研究

根据成分及性能要求,采用中碳、高锰、添加少量的铌、钒、钛微合金化元素的低成本成分设计,通过强化冶炼控制、连铸操作、轧钢温度控制等措施,济钢厚板厂批量生产了A572Gr65高强钢板。检验结果表明,钢板强度、低温冲击韧性等性能指标优良,满足用户要求。     

铌在舞钢建筑结构用宽厚钢板中的应用

本文重点介绍了舞钢铌微合金化的应用现状和利用铌开发的建筑结构用高强钢板,证明以含Nb钢为代表的微合金技术和TMCP轧制工艺的有机结合,使宽厚钢板的应用领域更加广泛、适用性更强。