新热轧工艺技术和超微细晶粒组织的研制

在产业结构变化的今日，使用量最多的大型金属材料是钢铁。作为以往结构材料使用的钢铁，考虑到在高功能产品的应用方面，易进行各种加工和适应各性能要求的材料种类丰富，以及优越的供给性等优点，是其他金属材料不可替代的。但随国内产业的成熟，     

普通低碳钢奥氏体晶粒细化及其对变形强化相变铁素体晶粒尺寸的影响

研究了普通低碳钢奥氏体昌粒的细化及其对形变强化铁素体晶粒尺寸的影响。结果表明：通过在奥氏体区进行低温（850℃）较大变形，奥氏体晶粒尺寸可细化至约10μm。奥氏体晶粒尺寸对形变相变后的铁素体晶粒尺寸产生影响。奥氏体晶粒细小，则铁素体晶粒细小且均匀。但其影响随着变形温度的降低而逐渐减弱。     

应变诱发铁素体相变对低碳钢晶粒细化的影响

研究了在奥氏体低温区变形时显微组织的变化,并测试了其变形抗力。结果表明：在Ar3以上温度变形会产生应变诱发铁素体相变,使变形抗力下降。通过降低变形温度,铁素体晶粒得到细化。     

铁素体不锈钢晶粒细化新方法

综述了近10年来国内外细化铁素体晶粒的主要研究成果,提出了一种用于细化铁素体不锈钢晶粒的新方法：微合金化技术（MT）＋新型TMCP,为从事铁素体不锈钢晶粒细化研究的工作者提供参考。     

采用累积大压下方法细化铁素体组织

在Gleeble1500热模拟机上测定了850℃下经变形为50％的单道次及多道次轧制的试样的动态CCT曲线,并以此为依据在Ar3附近进行了用多道次累积大变形代替单道次大变形的轧制对比实验,结果发现,在奥氏体未结晶区进行大压下量、短间隔时间的轧制,可以细化α晶粒。而且,多首次累积大变形与单道次大变形一样可以得到细小的铁素体晶粒。     

关于细化低合金钢铁素体晶粒的研究进展

回顾了近十年来低合金钢相变细化铁素体晶粒的进展。在无应变和有应变的条件下,给出了在相变过程中铁素体形核位置和密度的模型。探讨了晶内铁素体的形核机制;Ｖ－Ｎ钢中ＶＮ是优先生核的位置,更主要的是ＶＮ能抑制晶界铁素体的长大。追踪国际上获得超细晶组织的机理和方法,探讨了晶粒尺寸对屈服强度（σｓ）和冲击韧性转折温度（Ｔｃ）的作用,利用应变诱导动态相变机制获得超细晶组织。     

奥氏体—铁素体区循环形变对Q235钢组织的影响

提出了细化金属组织的一种新方法,即奥氏体－铁素体区循环形变。采用该方法研究了铁素体区变形温度、高温区谱形温度,应变速率以及冷却速度对Ｑ２３５钢组织与性能的影响。     

低合金高强钢针状铁素体组织特征和形成机理

针状铁素体是一种具有大角度晶界、高位错密度的板条状中温转变组织,该组织能有效细化晶粒并具有良好的强韧性匹配.因此,通常在低合金高强度钢焊缝和粗晶区中,利用细小的夹杂物来诱导针状铁素体形成,形成有效晶粒尺寸细小的针状铁素体联锁组织或者针状铁素体和贝氏体的复合组织,使其具有良好的韧性.然而,相关研究对针状铁素体组织的形成机理和控制原理的解释并不十分清楚,对于针状铁素体的定义和理解也存在差异.总结了针状铁素体的本质、相变、形核、形态、晶体学取向关系、长大行为、细化机理和力学性能等方面的特征,归纳了奥氏体晶粒尺寸、转变温度、冷却速度、夹杂物类型和尺寸等对针状铁素体形成的影响,提出了针状铁素体组织形态和转变机理方面几个仍需深入研究的问题和方向.     

控冷工艺对钢材组织与性能的影响

对焊接结构钢HG70,HG785钢运用实验室模拟热处理工艺,制定合理的控冷+回火热处理制度,并进行力学性能检验和金相组织检验,探索焊接结构钢在控冷状态下性能合格率不高的原因.试验结果表明,快速冷却的控冷工艺使钢板组织中存在马氏体,是造成钢板塑性、韧性下降,冲击吸收功不稳定的主要原因,并且钢板厚度方向晶粒度不一致.必须通过对轧后控冷钢板的回火处理,消除马氏体,得到均匀化组织,提高钢材性能合格率.     

钢铁材料的晶粒细化研究

回顾了最近几年来在钢铁材料晶粒细化方面取得的一些研究成果，叙述了钢铁材料晶粒细化的目的与晶粒细化理论，阐述了目前常用的几种晶粒细化方法（微合金化、形变诱导相变、形变热处理等）的理论依据、适用条件、应用情况以及存在的问题，为今后材料科学工作者研究钢铁材料晶粒细化以及实际工程应用提供参考。     

C Mn Nb钢在控轧控冷条件下相变后铁素体晶粒尺寸的预测

 基于相变动力学和热力学原理，讨论了椭球形铁素体晶核在奥氏体晶界形核及长大的动力学，在模型中引入变形和冷却的作用，提出了预测C Mn Nb钢经控轧控冷后铁素体晶粒尺寸的方法。用该方法进行的计算机模拟结果和实验结果吻合良好，表明这种方法可用来模拟该相变过程。     

α＋β钛合金特细等轴晶粒的细化和机械性能的改善

近来,有人研制出一种利用氢细化钛合金晶粒的新工艺。这种新工艺可以成功地获得细小和均匀的等轴晶粒组织,这是其它工艺所达不到的。该工艺为通过氢化、热加工和热处理,使产生细小弥散的氢化物沉淀,然后去氢。设计了下列三步工艺,并应用于Ti-6Al-4V合金。氢化物析出:通     

可逆式冷轧对钢板织构及铁素体晶粒尺寸的影响

在实验室通过可逆式和连续式冷轧及退火模拟试验,研究了可逆式冷轧对DX51D（低碳铝镇静钢）和DX54D（无间隙原子钢）钢板织构及铁素体晶粒尺寸的影响。试验结果表明：（1）可逆式冷轧态试样α取向线{115}、{335}织构密度明显大于冷连轧试样,可逆式与连续式冷轧态试样7取向线{111}织构密度无明显差别;（2）DX54D可逆轧制退火态试样7取向线{111}织构密度大于冷连轧试样,其α取向线织构密度则与冷连轧试样相当;（3）DX51D可逆轧制退火态试样织构密度与冷连轧试样相当;（4）可逆轧制退火态试样的铁素体晶粒尺寸小于冷连轧试样。     

钒氮钢中晶粒细化研究

 采用Gleeble 3500热模拟试验机，在相同工艺条件下，对比研究了钒氮钢、钒钢以及碳锰钢的晶粒细化效果。结果表明，钒氮钢的晶粒细化效果最显著，铁素体的晶粒尺寸可达61 μm，这主要与在奥氏体区中析出的V(C，N)有关。奥氏体区析出的V(C，N)，不但可抑制奥氏体晶粒长大，同时还可以作为铁素体的形核核心，诱导晶内铁素体形成，大大增加铁素体形核率，从而提高了相变细化的比率。     

ECAP变形低碳钢的组织变化规律

采用每道次挤压后样品旋转90°进入下一道次且旋转方向不变方式(Bc)的等径弯曲通道变形(ECAP)工艺制备亚微晶Q235钢,并研究了4个面不同的组织演化．研究表明,ECAP变形Q235钢的组织随变形道次的增加而细化,其中第1道次的细化程度最大．4个面的形貌也不同:S面以位错胞为主;R面在第2道次出现变形带交叉现象;而T面2道次就有近似的等轴胞出现,4道次出现了晶界很清楚的等轴晶,尺寸为0．25μm左右;L面4道次后也有等轴晶出现,但晶界没有T面4道次的晶界清楚．8道次后所有的面都已经演化成晶界清晰的等轴晶,尺寸为0．2μm左右．采用ECAP变形可以获得亚微晶Q235钢．     

表层超细晶粒普碳钢中厚板的工业试制

以充分挖掘材料潜力提高中厚板质量为目标,开展了普碳钢中厚板表层组织超细化轧制工艺研究.单向压缩热模拟试验结果表明,在适当条件下,化学成分为w(C)0.16%、w(Si)0.19%、w(Mn)0.56%的普碳钢,可发生形变诱导奥氏体-铁素体相变并获得超细晶粒铁素体.实验室轧制9 mm钢板的铁素体晶粒度达到11级(约7μm),与热模拟试验的结果相一致,屈服强度达到350 MPa.在首钢3 500 mm轧机上,采用化学成分为w(C)0.13%～0.16%、w(Si)0.20%～0.25%、w(Mn)0.5%～0.7%、w(P)0.01%～0.02%、w(S)0.005%～0.010%的连铸坯进行工业试制.28 mm厚钢板的表层铁素体晶粒度达到12级,屈服强度达到310～321 MPa,抗拉强度达到440～450 MPa,同时保持34%左右的伸长率.