薄板坯连铸高强度钢的微合金化选择

薄板坯连铸连轧技术（TSCR）为高强度热轧带钢的生产提供了最经济有效的工艺途径。研究结果表明，V—N微合金化非常适合TSCR工艺的要求，是发展高强度TSCR产品的一条经济有效的途径。采用TSCR技术生产微合金化高强度钢，可充分发挥细晶强化和沉淀强化的作用，并且已经能够成熟地生产出屈服强度为350600MPa级的高强度低合金钢。     

CSP流程V-N微合金钢冶金学特征研究

研究了在CSP技术的特定工艺流程中V—N微合金钢的冶金学特征。结果表明,对0．05％C-l.5％Mr-0．12％V一0．020％N钢,连铸出坯后已有大量微细V（CN）析出,均热后仅有部分沉淀溶解。这些铸坯中的微细沉淀对抑制变形奥氏体再结晶晶粒长大有十分重要的作用。在工业试生产中,铁素体晶粒尺寸3～4μm的V-N微合金化超细晶粒钢已经试制成功。在CSP流程V-N微合金钢中,V的沉淀强化作用也显著提高了试验钢的强度水平。通过对V—N微合金钢的超细组织控制和沉淀强化控制,在CSP流程上可生产屈服强度达550MPa级的低碳贫珠光体高强度钢。     

钒微合金化N80级无缝管成分和工艺优化的模拟研究

利用Gleeble模拟技术研究了不同N含量和热加工工艺对N80无缝管(33Mn2V成分)的影响.结果显示,在各种工艺条件下,N含量从0.005%增加至0.014%或0.021%,在保持钢的强度提高的同时,钢的韧性也显著增加.进一步研究表明,当降低再加热温度时,钢的强度略微损失,韧性提高;而钢的中间停冷温度从450℃提高至700℃,工艺从在线常化变化为非在线常化,则使钢的强度有较大提高的同时韧性明显降低.无缝管的上述力学性能变化和V在钢中的溶解和析出行为以及相应的显微组织变化有直接关系.N含量的增加则优化了V(CN)的析出行为.     

CSP流程VN微合金钢的冶金学特征

在薄板坯连铸连轧生产中，微合金元素的溶解与析出过程，以及微合金元素与变形奥氏体再结晶、γ-a相变间的关系与传统厚板坯连轧有较大的差异，这为薄板坯连铸连轧流程生产微合金钢带来了一定的困难。研究表明，V～N的冶金学特征比较适合于CSP技术的特定工艺流程。对0．05％C—1.5％Mn-0．12％V-0．020％N钢，连铸出坯后已有大量微细V（CN）析出，均热后仅有部分沉淀溶解。这些铸坯中的微细沉淀对抑制变形奥氏体再结晶晶粒长大有十分重要的作用。在工业试生产中，铁素体晶粒尺寸为3～4pm的V—N微合金化超细晶粒钢已经试制成功，在CSP流程V—N微合金钢中，V的沉淀强化作用也显著提高了试验钢的强度水平。通过对VN微合金钢的超细组织控制和沉淀强化控制，在CSP流程上可生产屈服强度达550MPa级的低碳贫珠光体高强度钢。     

氮含量对正火型钒微合金化钢强化效果和显微组织的影响

 利用V-N微合金化技术,在Q345钢基础上进行V-N微合金化,将通用型正火容器用钢的强度水平由345 MPa升级至400 MPa。考察了不同N含量对正火型V-N钢组织和强化效果的影响。结果表明,随着N含量增加,正火态V微合金化试验钢的屈服强度明显提高;每加入50×10-6的N,屈服强度提高18 MPa左右,同时屈强比上升。随着N含量提高,V微合金化钢产生明显的晶粒细化效果,试验钢的铁素体晶粒尺寸由13.36 μm逐渐细化至7.89 μm。对比热轧态试验钢和正火态试验钢的强化效果,发现正火态试验钢的析出强化作用相对较弱,而细晶强化作用相对显著。     

轧后冷却工艺对高强度汽车发动机裂解连杆用钢组织和性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜等分析方法,研究了轧后冷却工艺对高强度汽车发动机裂解连杆用微合金非调质中碳钢的组织和性能的影响。结果表明,提高轧后冷却速度有利于钢中珠光体比例的增加,降低铁素体晶粒尺寸和减少珠光体片层间距;钢中的第二相沉淀析出相主要是弥散分布在铁素体基体中的(V,Ti)(C,N)复合相,粒度在30~170 nm,随着轧后冷却速度的增加而减小;而其屈服强度随轧后冷却速度的增加而提高,在高的冷却速度下,其屈服强度达到770 MPa,其中析出相对屈服强度的贡献达到174 MPa。     

烘烤硬化（BH）钢的生产工艺研究

本文叙述采用定状炉模拟连续退火工艺条件，进行烘烤硬化（ＢＨ）钢的生产工艺研究，并得到下述结果：（１）钢中添加磷元素，强度明显提高，并得到高的ＢＨ值。随着碳含量降低、磷含量的增加，ＢＨ值进一步提高；（２）随着卷取温度的提高，钢的ｒ值、ＢＨ值增加，屈服强度降低；（３）随着退火温度提高和退火时间增长，钢的ｒ值提高，而ＢＨ值、屈服强度降低；（４）随着过时效温度的提高，钢的屈服强度降低，而延伸率、ＢＨ值增加。     

V-N微合金化高强度铁塔用角钢的研究

利用V-N微合金化技术,在16Mn钢基础上进行铁塔用角钢的合金设计,并结合角钢的孔型轧制要求,考察了V/N合金设计以及板坯加热温度、轧制工艺参数对角钢组织性能的影响。结果表明,随着钢中V/N含量的增加,钢中弥散析出的第二相粒子数量显著增加,屈服强度显著提高,其中0.01%的钒含量对屈服强度贡献约为23 MPa。V-N微合金化角钢坯料再加热过程中V(C,N)粒子的溶解温度低于1 150℃,控制低的坯料加热温度有利于提高角钢的低温冲击韧性。终轧温度对低钒钢的屈服强度和韧性存在显著影响,但对高钒钢的组织性能影响不大。采用V-N微合金化设计后,角钢的综合性能得到显著提高,且力学性能对轧制工艺参数变化不敏感,因此,V-N微合金化技术适用于角钢的实际生产应用。     

高V钢中V(C,N)沉淀强化作用的研究

通过实验室轧钢试验,研究了三种高V钢轧制状态下的组织的和力学性能,并用透射电镜观察了V（C,N）析出的状况.结果表明,高V钢中可以获得单相的铁素体组织,并可以获得较高的强度,最高的屈服强度值达到525 MPa.对C3钢而言,由V（C,N）析出颗粒的沉淀强化造成的屈服强度增量最大可达244 MPa.透射电镜观察结果表明,高V钢中容易获得相间析出.试验获得的V（C,N）析出颗粒为4～10 nm,经计算分析,该尺寸在V（C,N）最大沉淀强化效果的范围.     

高强耐候钢YQ450NQR1钒氮微合金化

 钒氮微合金化是高强耐候钢YQ450NQR1强化屈服强度的重要途径。钒氮微合金化对高强耐候钢YQ450NQR1性能的影响主要由钒和氮两部分构成,其中钒产生晶粒细化、析出强化的主要作用,氮强化钒的作用。通过高强耐候钢YQ450NQR1的钒氮积[w(V)·w(N)]研究,发现钒和氮质量分数的增加均可提高钢的屈服强度,同时钒和氮也呈乘积的方式对屈服强度产生影响。为保证高强耐候钢YQ450NQR1的屈服强度达到465 MPa,要求钒氮积[w(V)·w(N)]达到0.001 44以上。为提高连铸坯的高温塑性,降低铸坯裂纹发生的敏感性,氮质量分数需控制为0.012%～0.014%。     

HRB500E屈服强度偏低原因分析

针对近期生产的一批屈服强度偏低的HRB500E抗震钢筋样品进行了化学成分、金相组织、氧氮含量等分析,结果表明:屈服强度低的钢筋组织为正常的铁素体+珠光体,钢中的C,Si,Mn,V等合金强化元素含量正常,但钢中N的体积分数仅有(66~94)×10-6,屈服强度性能合格的样品中N的体积分数达到130×10-6,HRB500E使用VN微合金强化,只有当钢中N含量达到一定程度(钒氮比为3.64:1),V的析出强化才能达到最佳效果.通过改进VN微合金化方式,使用钒氮合金进行VN微合金化,有效提高和稳定了钢中的氮含量,提高了钢筋的屈服强度.     

Ti对高强耐候钢力学性能的影响

通过光学显微镜、透射电镜（TEM）以及力学性能测试等手段分析了薄板坯连铸连轧（TSCR）工艺生产Ti微合金化高强耐候钢的成分及工艺对显微组织和力学性能的影响．研究结果表明：钢中加入Ti,屈服强度有明显的提高;钛质量分数为0．05%～0．08%时,高强耐候钢的晶粒尺寸随着钛含量的增加基本不变;高强耐候钢强度的提高主要取决于钢中有效钛的含量,有效钛不仅与钛的含量有关。而且还与S,N的含量有关;在有效钛含量一定的条件下,析出强化的大小主要取决于轧后的卷取温度．     

硼微合金化对SPHC钢组织、析出物以及屈服强度的影响

研究了加硼后对薄板坯连铸连轧(TSCR)流程生产的SPHC热轧钢带力学性能的影响,发现加B后热轧钢带在线检测的平均屈服强度为284 MPa,经48 h时效后,屈服强度降低至248 MPa,冷轧开卷前屈服强度降低至230 MPa,在相同生产工艺条件下加B后屈服强度降低约40 MPa.     

氮对含钒Q345钢组织和力学性能的影响

试验钢为含钒0.080%的Q345钢,氮含量按0%、0.022%、0.034%、0.042%逐渐升高。利用Thermo-Calc软件进行了热力学分析计算,结果表明:钢中不含氮时,V(C,N)在奥氏体中析出温度较低,为933℃,当钢中氮含量为0.042%时,在奥氏体中析出温度1 340℃。通过透射电镜,可以发现含钒Q345钢随着氮含量增高,钢中析出了大量的V(C,N)弥散在钢中,起到析出强化作用和细化晶粒作用。金相组织得到明显细化。增氮后钢的力学性能得到明显增强,不含氮时试验钢的屈服强度486 MPa,抗拉强度686 MPa,当氮含量为0.034%时,试验钢的屈服强度为610 MPa,抗拉强度732 MPa,钢的屈服强度提高了124 MPa。抗拉强度提高了46 MPa。并且通过拉伸断口判断,随着氮含量的增加,Q345钢的塑韧性得到增强。     

氮含量对500E抗震钢筋20MnVN组织和性能的影响

研究的Φ5 mm 500E抗震钢筋20MnVN（/%:0.19~0.20C,0.23~0.26Si,1.26~1.31Mn,0.016~0.023P,0.006~0.012S,0.10~0.11V,0.0038~0.0163N）的生产流程为50t顶底复吹转炉-LF-160 mm×160 mm方坯连铸-控轧控冷工艺。结果表明,随着钢中氮含量增加,500E 20MnVN钢盘条拉伸断口的韧窝变深,口径增大,组织中铁素体含量由63.6%增加至74.8%;增加氮含量有助于20MnVN钢盘条屈服强度、抗拉强度和伸长率的提高,当氮含量由0.0038%增加到0.0163%时,该钢屈服强度、抗拉强度和伸长率分别由513 MPa、650 MPa和10.5%提高到571 MPa、703 MPa和13.0%。分析了V-N微合金化和V（C,N）析出的强韧化机理。     

化学成分和固溶温度对1Cr17Mn9Ni4N不锈钢组织和性能的影响

为提高1Crl7Mn9Ni4N钢固溶处理后的力学性能(特别是钢的强度)，研究了化学成分及固溶处理温度对其组织和性能的影响。结果表明，1000—1125℃固溶处理后，该钢的组织为单相奥氏体。在标准成分范围内，随着镍、锰含量的增加，该钢的强度降低，塑性有所改善。氮明显提高该钢的强度。根据试验结果，每增加0．01％的氮钢的室温强度可提高大约5MPa，且塑性基本上不受影响。当合金成分(质量分数，％)控制在C0．08—0．12、Crl6．5—17．5、Ni3．5—4．2、Mn8．0—9．0、N0．22—0．28时，1Crl7Mn9Ni4N钢经1050—1100℃固溶处理后强度较高、塑性好，室温强度σ0．2和σb可分别达到400MPa和800MPa。     

控轧工艺对小型型钢线Q235C冲击韧性的影响

采用降低C含量、增加Mn、V合金元素含量等成分优化设计,调整加热炉中的加热温度和均热温度,降低轧制温度和精轧轧制速度等工艺措施,研究了河北津西钢铁集团有限公司小型H型钢生产线Q235C低温冲击韧性批次合格率较低的问题.结果表明,经上述调整之后,试验钢的晶粒度由7.5级增加到8.5级～9.0级,混晶现象明显减弱,屈服强度...     

V微合金析出强化型高强钢中Mo的作用

以不同Mo含量V微合金钢为试验钢,通过等温析出热模拟、TEM试验、Thermo-calc软件计算等手段,研究了Mo元素对V微合金钢在低温贝氏体区析出行为的影响规律;通过对试验钢的实验室试轧及力学性能检测,研究了Mo对V微合金钢力学性能的影响。结果表明:Mo元素的添加可以显著提高析出物的析出潜能,对于轧后600℃×40 min保温试样,Mo含量从0增至0.6%,析出体积分数可由0.019%增加到0.025%;在V微合金钢中添加Mo元素能够显著提高试验钢的强度,添加0.6%Mo的试验钢屈服强度达667 MPa,抗拉强度达803 MPa,比不含Mo的试验钢分别提高了113 MPa和119 MPa。     

C和N含量及终锻温度对38MnVS6性能和组织的影响

通过显微组织定量统计、高分辨透射电镜及热力学计算等手段,研究了成分微调及终锻温度对38MnVS6非调质钢力学性能和显微组织的影响。结果表明,通过降C增N处理和降低终锻温度,实验钢屈服强度得到一定提高,塑韧性得到明显改善,室温冲击功由52 J增加至83 J。其作用机制为降C使铁素体体积分数增加,塑韧性得到改善;而增N后提高了钢的析出强化作用,弥补降C带来的强度损失;随着终锻温度的降低,铁素体数量增加且尺寸减小,细晶强化及韧化作用得到进一步提高。两方面综合作用使得实验钢强度保持稳定,而冲击韧性提高。     

TSCR工艺生产IF钢相变及组织演变规律

采用Gleeble-1500热模拟试验机,研究了薄板坯连铸连轧工艺条件下(TSCR)无间隙原子钢(IF钢)的动态连续冷却转变规律,并分析了其组织演变规律.研究表明:Ti-IF钢的相变开始温度随着冷却速度的增大而下降,即Ar3降低,有利于低温终轧,并获得性能良好的IF钢.同时IF钢的硬度值随着冷却速度的增大而增大,冷却速度从1℃/s变化到30℃/s时,HRB从53.4增加到68.3,即其强度随冷却速度增大而增加.