超细晶粒钢的制备原理及技术

 介绍了国内外超细晶粒钢的发展情况;阐述了晶粒细化对钢铁材料综合性能的影响,从微合金化、形变诱导相变、热处理和新型机械控制轧制技术及磁场或电场处理等方面介绍了获得细化晶粒钢的关键技术,最后从实际应用角度出发,提出了超细晶粒钢生产及应用中存在的问题。     

含微量钛的低碳锰钒钢奥氏体形变再结晶细化行为的研究

近年来人们开始重视微量钛在低合金钢中的作用。本文研究了15MnV钢中微量钛对奥氏体晶粒临界粗化温度的影响以及对形变再结晶细化行为的影响,同时还研究了其它工艺参数对形变再结晶细化行为的作用,为这类钢选择控轧工艺提供依据。     

磷和晶粒尺寸对低碳钢力学性能的影响

研究了磷含量和晶粒尺寸对低碳钢的屈服强度、冲击韧性和韧脆转变温度的影响。结果表明,磷在铁素体中的固溶使含磷钢的强度明显增加;磷在铁素体晶界的偏聚提高了钢的韧脆转变温度。晶粒细化在提高强度的同时减轻了磷在晶界的偏聚程度,从而提高了钢的韧性并降低了钢的韧脆转变温度。因此可以通过晶粒细化来弥补钢中因磷的加入而造成的韧性损失。     

组织细化对中碳Cr-Mo钢力学性能的影响

通过循环热处理和改变奥氏体化温度两种方法获得不同的原奥氏体晶粒尺寸,研究了不同晶粒尺寸对高温回火中碳Cr-Mo钢力学性能的影响.结果表明,当奥氏体化温度低于1 050℃时,实验钢的强度随奥氏体化温度的升高而提高.在相同的奥氏体化温度下,强度随着晶粒的细化而上升.在整个研究范围内,随着晶粒的细化,实验钢的韧性有一定的提高,塑性略有下降.晶粒细化显著提高了钢的低温冲击韧性.     

稀土对45~#钢组织和性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜等手段研究了稀土对45#钢的净化作用,对钢中夹杂物的形貌、含量等的影响,处理实验结果表明,随着钢中稀土含量的增加,45#钢的组织明显细化,改善了钢中夹杂物的形态,提高了钢的硬度和力学性能。     

含磷中碳钢力学性能的研究

研究了不同磷含量及晶粒度对中碳钢力学性能的影响,着重对屈服强度、冲击韧性及韧脆性转变温度的影响进行研究。研究结果表明,磷固溶于铁素体后显著地提高钢的强度;磷易偏聚在铁素体晶界,提高钢的韧脆性转变温度,且晶粒越粗大偏聚度越大。细化晶粒能减轻磷在晶界的偏聚程度,从而提高钢材强度、冲击韧性,且降低韧脆性转变温度。因此细化晶粒可有效地弥补含磷钢的韧性损失。     

稀土元素在钢中的作用及对钢性能的影响

近年来稀土在钢中的作用受到越来越广泛的重视,只有掌握稀土在钢中的作用规律,才能更好的控制钢的性能、优化钢的质量。阐述了稀土元素在钢中的作用机理主要有净化作用、变质作用、细化晶粒、微合金化作用,并结合生产实践和科学研究,总结了稀土对钢性能的影响。     

09V钢组织与性能的研究

研究了09V钢热轧工艺参数对奥氏体及铁素体晶粒的影响及铁素体晶粒对韧性的影响,以及冷速与组织性能的相互关系。试验结果表明:铁素体晶粒细化10μm,可使脆性转化温度下降8℃;控制热轧加热温度及形变量可有效地细化铁素体晶粒;提高轧后冷速可显著提高钢的强韧性。因此,09V钢在轧制型材时采用适宜的热轧工艺及轧后冷速,可全面提高钢的综合机械性能。     

稀土含量变化对低合金高强度钢性能影响

钢中加入稀土能够起到净化钢液、夹杂物变性和微合金化作用,能减小夹杂物对钢质的有害影响,从而提高钢材的塑性、韧性、耐低温冲击性。为了研究钢中不同稀土含量对钢材性能影响,利用25 kg真空中频感应炉,使用真空加入方法,进行不同稀土加入量及未加入稀土的锰系低合金高强度钢冶炼,并模拟现场生产工艺进行轧制。通过对轧材化学成分、力学性能、断口、金相组织分析,结果表明,钢中加入稀土时,稀土元素可细化钢材组织晶粒度;随着钢中稀土含量增加,细化的组织晶粒度增加了晶界之间抵抗裂纹形成与扩展的能力,从而提高了钢的塑性和冲击韧性,提高钢材力学性能。     

钒对高强度汽车大梁钢组织细化的影响

利用Gleeble-3500热模拟试验机、扫描电镜、透射电镜、电子背散射衍射技术等手段研究V对700 MPa级高强度汽车大梁钢组织细化的影响.在冷却速度2~7℃·s-1时,显微组织为针状铁素体＋粒状贝氏体组织.V添加提高粒状贝氏体体积分数,细化粒状贝氏体组织,并明显降低粒状贝氏体中M/A岛的尺寸.与无V钢相比,含V钢中大角度晶界比例提高18.2%,对提高钢的韧性有利.由于C含量过低,在实验钢中未观察到单独的VC析出,由此推测V主要固溶在基体中,以合金化方式促进钢的贝氏体相变,使组织得到有效细化.      

含Ti,P,Cu低合金C—Mn高强度钢热轧工艺与组织性能的研究

本文以含Ti,P,Cu低合金钢为试验钢,研究了高Cu及高Ti含量钢在热轧大型型钢时,热轧工艺与组织性能、钢的高温热塑性以及热轧工艺对铁素体晶粒细化的影响。试验结果表明:（l）本试验钢热轧材的力学性能稳定,热轧工艺对综合力学性能影响较小,这有利于工业性大生产;（2）试验钢虽含高Cu及高Ti,仍具有良好的热塑性及宽展性能,可满足热轧型钢的要求;（3）细化铁素体晶粒效果大,有利于提高钢的强韧性:（4）高Cu钢在高温加热轧制时,因钢中各元素的选择性氧化,易形成热脆网裂,因此应尽量采用低温加热轧制或采用弱氧化性及还原性气氛加热。     

铌在非调质钢中的微合金化作用

研究了微量Nb对MnV基的非调质微合金钢的冶金力学特性的影响。铌的加入进一步细化晶粒,促进析出作用。铌不单本身析出,而且促进钒的析出。配合以钢的其他成分调整,如降碳、增锰、调硅及钢的热加工工艺控制,细化了铁素体晶粒和珠光体团,稀释了珠光体,改变了珠光体一渗碳体形貌和尺寸。钢的强度和韧性得到提高和改善,研究一种新型铌钒微合金非调质钢。     

铬对C-Si-Mn-Nb铁素体贝氏体双相钢相变规律的影响

通过比较C-Si-Mn-Nb和C-Si-Mn-Cr-Nb两种实验钢热变形后的CCT曲线,分析了合金元素Cr对铁素体贝氏体双相钢连续冷却过程相变规律和组织演变的影响.结果表明,Cr可轻微抑制实验钢的铁索体转变,细化铁素体晶粒,但对铁素体显微硬度没有影响.在铁素体转变量很少或未转变的情况下,Cr可增强亚稳奥氏体的稳定性和淬透性,细化贝氏体产物中的铁素体板条和MA岛,提高贝氏体的显微硬度.     

稀土元素对RE528模具钢组织和性能的影响

研究了在RE528热作模具钢中加入不同含量稀土后,对组织、强度、硬度、冲击韧性和塑性的影响。结果表明:稀土的加入改变了硫化物夹杂物的形态,改善了钢中共晶碳化物的偏析程度,细化了晶粒,改善了钢液纯净度,提高了RE528钢的综合力学性能。     

15MnVN钢强韧化的研究

本研究通过对15MnVN 钢固溶及再加热析出处理试验,定量地探讨了碳氮化钒的固溶及沉淀析出规律,粗略地估算了该钢在固溶强化、晶粒细化强化和沉淀强化下的屈服强度,考察了该钢在常化和调质处理后钢板所能达到的强韧性水平,以及钢中硫含量对钢的韧性的影响。     

钛对高强度钢耐延迟断裂性能的影响

在42CrMo钢中加入不同含量的微合金元素钛，研究了钛对高强度钢耐延迟断裂性能的影响。试验结果表明，钢中添加适量的钛能够改变高强度钢的耐延迟断裂性能，这种影响主要来自于析出物TiC的氢陷阱作用和晶粒细化作用。     

冷却工艺对C-Mn钢组织与性能的影响

利用Φ500 mm热轧试验机和冷却系统,研究了C-Mn钢轧后开冷温度、终冷温度对钢组织和性能的影响。结果表明,提高轧后开冷温度可以细化铁素体和珠光体晶粒,提高屈服强度和韧塑性;降低终冷温度也可以细化晶粒,同时改变珠光体形貌,使珠光体含量增加,屈服强度、抗拉强度和低温韧性均得到改善。     

超低硫钢生产工艺的研究与应用

莱钢银山型钢炼钢厂在超低硫钢([S]≤30 ppm)生产过程中,受原料、工艺条件等因素影响,终点钢水硫含量控制较不稳定,通过系统分析原料、转炉等工序对脱硫效果的影响,细化工艺流程,同时研究开发钢水固硫剂,使终点硫含量稳定在0.002%以下,满足了低硫钢生产需要。     

控制轧制对907钢性能的影响

本文研究了控制轧制对907钢组织和性能的影响,结果表明,高温塑性变形促进了铁索体转变,抑制了贝氏体转变,细化了铁索体晶粒。通过控制轧制可明显改善907钢的综合力学性能。     

热轧压下分配对9Ni钢组织细化的影响

通过在不同温度区间分配不同压下量的热轧试验,分析了热轧压下分配对9Ni钢组织细化的影响,表明在奥氏体再结晶区分配大的压下量利于细化热轧态组织、奥氏体化后的组织和最终回火态组织.