高锰TWIP钢层错能的研究进展

高锰TWIP钢的高强度、高塑性和高能量吸收能力与其堆垛层错能有关。TWIP效应对应的层错能上、下限值仍未统一,尤其是TWIP向MBIP(微带诱导塑性)转变的临界判据仍有待于深入分析。XRD、TEM和EAM是测定奥氏体层错能最常用的实验方法。同一TWIP钢的层错能及其变化规律存在实验方法的相关性。正规和亚正规溶液模型、Bragg-Williams模型和双亚点阵模型是计算高锰钢层错能的常见模型。对同一TWIP钢来说,不同模型的预测值并不相同,且与实测值也存在差异。铃木效应引起层错能随间隙原子浓度非线性变化,这在计算时是不能忽略的。规范实验方法、提高设备精度和完善热力学模型及其数据库有助于获得准确可靠的层错能值。     

TWIP钢的研究现状

综述了TWIP(Twinning induced plasticity)钢研究的现状以及最新的进展.主要介绍现有TWP钢的成分体系,即Fe-Mn-Al-Si系、Fe-Mn-C系和Fe-Mn-Al-C系,以及各合金元素的作用;TWIP钢基于层错能的成分设计方法,层错能的计算方法及影响因素以及层错能与TWIP效应的关系.简述TWIP钢的组织特点、力学性能特点以及TWIP钢的生产加工的难点.     

连铸钢中加稀土

在连铸钢中加稀土是非常有利的,因为稀土能细化铸态组织,减少偏析,提高稍低于凝固温度下的热塑性。不论是连铸钢,还是一般铸钢,加稀土后钢中的硫化物形态都能得到完全控制,这就能导致钢的韧性、焊接性能,抗疲劳性能和抗氢裂性能得到改     

高锰TRIP/TWIP钢变形行为的研究进展

高强度高塑性是汽车用钢发展的主要趋势.Fe-Mn-Al-Si系TRIP/TWIP钢、Fe-Mn-C系TWIP钢和Fe-Mn-Al-C钢具有高的强度、优良的塑性和成形性,为新一代汽车材料.近年来,这些奥氏体汽车用钢的研究与开发受到了高度重视.本文对高锰TRIP/TWIP钢的组织性能、晶体学行为、强韧化机制、应变硬化行为和高速变形方面的研究工作进行了综述.     

连铸凝固过程中变形引起的高温塑性损失机理

铸坯表面裂纹可以导致铸坯报废。已经发现，连铸过程中的应力和应变是形成铸坯表面裂纹的重要原因。钢的裂纹敏感性大小通常用其矫直过程中的高温塑性来评估。采用原位融化的试验方法评估了两种Nb微合金化钢的高温塑性。为获得铸坯表面的微观组织结构，模拟了铸坯表面的热履历。对凝固过程中变形产生的影响进行了研究，其结果表明，凝固中任何变形都会导致高温塑性的损失。金相试样揭示变形引起了晶界开裂，改变了偏析模式，从而导致高温塑性的降低。基于此，本文提出了高温塑性损失的机理。     

钢绞线用钢连铸坯二冷配水工艺研究

用热模拟试验研究了钢绞线用钢连铸坯的高温塑性曲线,确定连铸拉矫温度应控制在1 020℃,建立了连铸二冷配水模型。通过PROCAST软件模拟钢绞线用钢凝固过程的冷却曲线,并对模型参数进行了优化。射钉试验和生产实践证明:采用优化的二冷配水技术可有效改善铸坯质量,降低铸坯的裂纹缺陷。     

Fe-22Mn-0.7CTWIP钢的热塑性与断裂机制

基于Gleeble-1500热力模拟试验机测定了Fe-22Mn-0.7C TWIP钢和Q235钢700~1300℃范围内的静态拉伸行为.采用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪、电子探针微区分析等技术表征两钢种不同温度下的变形特征和断口形貌.通过分析基体化学成分、相体积分数、晶粒尺寸、凝固缺陷等因素探讨TWIP钢铸态热塑性的变化规律及其影响机制.研究结果表明,Fe-22Mn-0.7C TWIP钢700~1250℃范围内的铸态抗拉强度高于Q235,而其断面收缩率低于40%,且断口均以沿枝晶间断裂方式为主.晶粒细化和控制溶质显微偏析有利于提高TWIP钢热塑性,与基体均质性改善有关.此外,增加应变速率TWIP钢拉伸强度和断面收缩率同时增大.     

天钢连铸板坯中心裂纹的成因分析

针对天钢炼钢厂在连铸生产中出现的中心裂纹,结合VAI动态辊缝模拟软件、铸坯凝固过程应变理论及天钢炼钢厂的生产实践,分析了产生铸坯中心裂纹的影响因素.在设备方面,辊缝超差,特别是凝固末端辊缝超差是造成中心线裂纹的主要原因.在工艺方面,铸坯在冷却过程中,由钢水成分、浇注温度以及拉速变化引起的相变降低了钢的高温塑性.在外力作用下,坯壳承受的应力之和超过了钢的允许强度和应力时,铸坯就会产生裂纹.     

Fe-Mn-Si-Al系和Fe-Mn-C系TWIP钢加工硬化行为

研究了在不同应变量下Fe-Mn-Si-Al系和Fe-Mn-C系孪晶诱导塑性(TWIP)钢的力学性能以及微观组织,分析了TWIP效应在两种不同系列TWIP钢中发挥的作用,阐明了TWIP钢的强化机制.两种系列的TWIP钢都具有高加工硬化能力,但层错能较低的Fe-Mn-C系TWIP钢加工硬化能力更强.两种系列的TWIP钢加工硬化表现为多加工硬化指数行为,这是由多种强化机理在不同阶段起主导作用的结果.微观组织形态与加工硬化强度之间存在着较强的关联性.位错的增殖和形变孪晶的产生对两个系列TWIP钢硬化曲线形态有着明显的影响.在高应变阶段,Fe-Mn-C系TWIP钢大量的第一位向形变孪晶T1和第二位向形变孪晶T2,以及附着在孪晶界旁的高密度位错区域是造成其具有高加工硬化能力的原因,而Fe-Mn-Si-Al系TWIP钢细密的第一位向形变条纹和孪晶片层间的位错是其高加工硬化原因,且其微观组织更为均匀细致.     

C36船板钢铸坯角部横裂和高温热塑性分析及改进工艺

利用Gleeble-3500热模拟试验和Factsage7.0软件、扫描电子显微镜、红外热像仪等方法对微合金化0.125%C C36船板钢250 mm×2070 mm连铸板坯高温热塑性及其角部横裂纹的形成机理进行了系统分析。结果表明,800～1 200℃为C36船板钢的高温塑性区间,其中800～1 000℃的断面收缩率为75.5%～80.9%,1 050～1 200℃的断面收缩率达到87.8%～95.0%。第二相粒子NbC在950～1 100℃的大量析出是阻碍该变形温度下C36船板钢中再结晶晶粒长大的主要原因。C36船板钢铸坯角部横裂纹形成于外弧且为沿晶脆性开裂,其裂纹的形成可能与其连铸二冷9段铸坯外弧角部温度(706℃)接近脆性温度区间且进行了静态压下有关。通过将C36钢连铸拉速从0.90 m/min提高至0.95 m/min,铸坯外弧角温度由706℃提高至731℃,铸坯外弧角裂纹发生率由5.67%降至3.68%。     

Effect of Carbon Content on Stacking Fault Energy of Fe-20Mn-3Cu TWIP Steel

The influence of carbon content on the stacking fault energy(SFE)of Fe-20Mn-3Cu twinning-induced plasticity(TWIP)steel was investigated by means of X-ray diffraction peak-shift method and thermodynamic modeling.The experimental result indicated that the stacking fault probability decreases with increasing carbon addition, the SFE increases linearly when the carbon content in mass percent is between 0.23% and 1.41%.The thermodynamic calculation results showed that the SFE varied from 22.40to 29.64mJ·m-2 when the carbon content in mass percent changes from 0.23%to 1.41%.The XRD analysis revealed that all steels were fully austenitic before and after deformation,which suggested that TWIP effect is the predominant mechanism during the tensile deformation process of Fe-20Mn-3Cu-XC steels.     

Constitutive Modeling of the Stacking Fault Energy-Dependent Deformation Behavior of Fe-Mn-C-(Al) TWIP Steels

The present article proposes a constitutive model that includes the stacking fault energy (SFE)-dependence of the deformation behavior of Fe-Mn-C-(Al) TWIP steels. The different kinetics of the SFE-dependent strain hardening of twinned and twin-free grains are accounted for. The high flow stress of TWIP steels investigated is attributed to the combined effect of a large fraction of twinned grains and a low dynamic recovery rate—both effects being associated with its lowest SFE.     

Fe-25Mn-3Si-3AlTWIP钢等温压缩流变应力的研究

在Gleeble-1500D热模拟试验机上采用等温压缩试验研究了高锰奥氏体Fe-25Mn-3Si-3AlTWIP钢在变形温度为900～1100℃,变形速率为0．01～1s。条件下的热变形行为。研究结果表明,Fe-25Mn-3Si-3Al钢热变形流变应力曲线呈现明显的动态再结晶特征,出现了一个明显的流变应力峰值,峰值之后...     

我国小方坯连铸生产技术现状及发展

９０年代中国的连铸技术得到了迅速发展，热轧材用连铸坯比例从１９９０年的２２．３２％增加到１９９５年的４６．７９％。文中介绍了我国连铸设备制造技术，生产和发展。     

阿尔维迪ESP第一套薄板坯无头铸轧的成果

意大利阿尔维迪公司使用微型轧机配单流铸机生产板材,并通过采用ISP专利技术实现年产板材130万吨。结合薄板坯连铸连轧工艺的经验并经过几年来的分期改造,终于获得一条性能稳定的优质热轧带钢生产线,该生产线促成投资采用ESP技术。因为阿尔维迪ESP线总长度为180 m,布置紧凑和投资成本、生产成本较低。ESP线采用单流铸机,在第一阶段年生产能力为200万吨,在增加铸流后可将生产能力提高为300万吨。ESP工艺能源消耗、水消耗非常低。ESP是无头轧制并具备生产厚度为0.8 mm及以下的超薄热轧板的能力,因此后续的冷轧工艺不再是必要工序。该ESP设备是世界上第一例在4.5分钟内连续完成由钢水到热轧卷的生产线,并成为日后ESP样板厂。本文目的是提供相关技术数据和第一条无头铸轧线的生产成果。     

Study of measurement and control of free loop of hot steel strip in twin-roll strip casting

In the twin-roll strip casting process,hot cast strips can be broken or torn if the casting speed does not match the rolling speed.Usually,a certain length of hot steel strip is hung freely between the caster and rolling mill to deal with the effect of this speed difference.In this paper,the freely hanging hot steel strip is referred to as the free loop of hot steel strip.Accurately measuring and controlling the height of this free loop is the key factor in maintaining a stable casting operation.Several methods for measuring the loop height of a steel strip are discussed and a method for accurately measuring and controlling the free loop height of hot steel strip is presented.Based on the results of the casting loop quantity change curve,this control method is confirmed to be effective and able to meet the requirements of continuous casting strip production.