Nb-Ti微合金钢中的奥氏体晶粒长大行为研究

Nb、Ti是管线钢中常用的合金元素。主要通过热处理和喷碳处理等手段研究了合金元素Nb、Ti的含量及加热制度对再加热奥氏体晶粒长大的影响。试验结果表明:试验钢在再加热过程中,奥氏体晶粒尺寸随加热温度升高而增大;在常规含铌钢中,为获得较小的加热态奥氏体晶粒,钛的质量分数应控制在一定范围内(0.010%~0.015%),钛含量过高或过低都对晶粒细化有不利影响。此外,在钛含量相同的情况下,高铌钢奥氏体晶粒长大明显,高铌钢的最佳钛含量范围也与常规含铌钢的最佳钛含量不同。     

低合金钢和微合金钢的发展

1 低合金钢的发展重点是低合金高强度钢 我国钢产量1996年突破1亿t,1996年和1997年分别达到1.0124亿t和1.075 7亿t,连续两年居世界第一。其中低合金钢的产量已达到2082万t,低合金钢在全国钢产量中的比重达到20.6％。但是我国统计的低合金钢产量中,包括低合金高强度结构钢、建筑     

热轧温度参数对Nb-Ti和Nb-V微合金钢力学性能的影响

 设计了650 MPa级的Nb Ti和Nb V微合金钢的化学成分。采用正交实验方法考察了加热温度、终轧温度和终冷温度对这2种钢力学性能的影响。实验结果表明,加热温度和终冷温度是影响Nb Ti和Nb V钢力学性能的主要因素。2种钢的伸长率与屈服强度以及屈强比与屈服强度之间都具有明显的相关关系。     

低合金钢和微合金钢的发展（续）

4 低合金高强度钢生产工艺技术 在低合金高强度钢的第三阶段中,生产工艺技术有了长足的进步,这是由三方面的因素所促成的:①对低合金高强度钢性能的要求有了新的认识和提高;②组织-性能关系的基础研究有了重大的突破;③钢     

一种Nb-Ti微合金钢微合金碳氮化物析出行为的研究

利用热模拟和TEM技术研究了Nb—Ti微合金钢中微合金碳氮化物的析出行为,研究结果表明,高温奥氏体区析出的微合金碳氮化物数量随变形量的增大而增加,尺寸随着变形温度的升高稍有增大。铁素体区析出的微合金碳氮化物尺寸比在形变奥氏体中析出的更为细小,数量随着保温时间的增加而增多,但尺寸变化不大;当温度较低的时候,微合金碳氮化物主要在位错线等晶内缺陷处析出。     

加热工艺对Nb-Ti微合金钢奥氏体晶粒长大的影响

 为了解加热制度对Nb Ti微合金钢的奥氏体晶粒长大和析出行为的影响,采用OM、TEM和EDS分析技术,研究了Nb Ti微合金钢在不同加热温度和保温时间的奥氏体晶粒长大行为,以及微合金元素碳氮化物析出行为。结果表明,随加热温度升高,奥氏体晶粒尺寸逐渐长大,当加热温度超过1 200 ℃时奥氏体晶粒尺寸快速长大。随保温时间延长,奥氏体晶粒尺寸逐渐长大,当保温时间超过2.0 h时奥氏体晶粒尺寸快速长大。EDS分析显示Nb Ti钢中的析出物为(Nb,Ti)(C,N)复合相,随着加热温度升高和保温时间延长,析出相体积分数减少,尺寸增大,从而减弱对奥氏体晶粒的细化作用;Nb Ti微合金试验钢合适的加热温度范围为1 150～1 200 ℃,保温时间低于2.0 h。     

Nb-Ti微合金钢中第二相析出的热力学计算

分析了Nb-Ti微合金钢在液相、凝固过程、奥氏体以及铁素体相中氮化物、碳化物和碳氮化物等第二相析出的热力学条件,计算了钛和铌的碳化物和氮化物在不同温度下的溶度积,由此得出微合金钢在不同相阶段的析出规律。计算结果表明,在该微合金钢中,氮化物、碳化物和碳氮化物不可能在液相中析出;TiC0.03N0.97和TiN在凝固过程中具备析出的热力学条件;在奥氏体相中,随着温度的降低,氮化物、碳化物及碳氮化物的析出顺序为:NbC0.75N0.25、NbC、TiC、NbN。     

含硼微合金钢奥氏体晶粒尺寸神经网络模型

以Gleeble1500热模拟机试验数据为基础，建立了含硼微合金钢高温奥氏体晶粒尺寸与热加工工艺参数的回归统计及BP网络模型，结果表明：ＢＰ网络模型具有较高的预报精度。     

Nb-Ti微合金钢热变形后组织演变及第二相粒子析出行为

利用GLEEBLE-2000对试验钢进行热模拟试验,并结合显微硬度测试,研究了一种Nb-Ti微合金钢热变形奥氏体的变形后冷却相变行为.利用JEM-2000FX电镜对碳膜萃取复型法获取的第二相析出物进行分析,从而对热变形后冷却相变中的第二相析出行为进行了研究,探讨了不同冷却速度对第二相析出的影响,结果表明,有大量弥散分布的细小粒子析出,析出相主要以Nb-Ti碳氮化物复合相形式存在,一般呈方形、椭圆形、圆形以及不规则形状,并且随着冷却速度的增加,第二相析出增多且变得细小.     

Nb-Ti微合金钢连续冷却相变的研究

利用Gleeble-2000热模拟实验机,测定了Nb-Ti微合金钢变形奥氏体的CCT曲线,研究了冷却速度对连续冷却相变及显微组织的影响,利用碳萃取复型法对第二相析出物进行了分析。结果表明,随冷却速度提高,Nb-Ti微合金钢相变温度降低,组织细化,铁素体的形貌从多边形逐渐向针状转变;随冷却速度的增加,第二相析出物增多且变得细小。     

冷轧变形量对Nb-Ti微合金化IF钢组织和性能的影响

试验研究了Nb-Ti微合金化无间隙原子(IF)钢(/%:0.006C、O.005Si、0.15Mn、0.008P、0.006S、0.039A1、0.01Nb、0.048 Ti、0.003 4N)在实验4辊冷轧机由3.98 mm热轧机冷轧至0.4mm(变形量40%～90%)过程组织和力学性能的变化。结果表明,随着冷轧变形量的增加,Nb-Ti微合金化IF钢组织中晶粒逐渐变为细小且纤维化,第二相粒子趋于沿轧制方向排列;钢的硬度、屈服强度、抗拉强度均增加,伸长率下降。变形量在75%和77%时出现低的屈强比,并可获得好的综合力学性能。     

钛含量对Nb-Ti微合金化Q345A钢热轧板力学性能的影响

试验研究了钛含量对Q345A钢(%:0.08～0.10C、1.19～1.46Mn、0.017～0.029Nb、0.02～0.08Ti) 14～20mm热轧板力学性能的影响。结果表明,Ti=0.02%时,钢板的强度无显著变化,Ti为0.02%～0.04%时,钢板强度随Ti含量增加而增加;Ti≥0.04%时,钢板强度随Ti含量增加而下降。控制Nb-Ti微合金化重型汽车板用钢Q345A的Ti含量为0.02%～0.04%,可获得最佳强塑性配合。     

热轧冷却工艺对Nb-Ti微合金双相钢组织和性能的影响

研究了热轧后空冷(800-850℃→750℃)+水冷(750℃→300～180℃)的两段式和水冷(782℃→760℃)+空冷(760℃→713℃)+水冷(713℃→414℃)三段式冷却方式对双相钢(％:0.08C、1.02Mn、0.22Si、0.02Nb、0.01Ti)组织和机械性能的影响。结果表明,采用两段式冷却方式可得到铁素体+分散的板条马氏体组织,并使铁素体尺寸达5.5μm,钢的屈服强度为345～365 MPa,抗拉强度为565～575 MPa、屈强比为0.60～0.65,优于三段式冷却方式轧制的双相钢。     

含硼微合金钢动态再结晶模型的研究

采用单道次压缩实验方法，在Gleeble 1500热模拟机上试验和测试了含硼微合金钢(0．05C，1．57Mn，0．5Cu，0．25Mo，0．05Nb，0．01Ti，0．0012B)在不同变形速率下1000℃和1100℃时应力—应变曲线和热加工应变量对该钢晶粒尺寸的影响。在实验数据的基础上建立了该含硼微合金钢的动态再结晶动力学模型和动态再结晶晶粒尺寸模型。     

控轧控冷对含Nb-Ti微合金汽车用钢组织的影响

采用热模拟实验技术研究控轧控冷工艺对0．09C、1．13Mn、0．03Nb、0．02Ti微合金汽车用钢组织的影响。结果表明，在再结晶区和未再结晶区的累计变形可以得到更细的组织，950℃以下终轧并快速冷却有利于形成针状铁素体组织。变形诱发Nb的碳—氮化物析出，有利于奥氏体晶粒及相变后显微组织细化。     

本钢120 t转炉-LF 精炼热锻用非调质钢48MnV 的生产实践

本钢采用铁水预处理-120t转炉吹炼-LF精炼-4.8t铸锭-800轧机流程生产Φ150 mm 的热锻用 非调质钢48MnV(%:0.42～0.47C,0.98～1.18Mn,0.06～0.10V,0.008～0.035S,≤0.025P)。LF 精炼时加 N-Mn 合金调整钢中N 含量,吹氩,精炼后喂Si-Ca线。经分析,钢材中氢含量(0.6～1)×10^-6,氧含量(8～15)x10^-6,氮含量(108～149)×10^-⁶,轧材的力学性能为抗张强度σ_b815～880 MPa,屈服强度σ_s490～587 MPa,延伸率δ₅15%～21%,断面收缩率ψ32%～44%,冲击值a_k40～54 J/cm²,满足标准要求。     

Nb-Ti微合金化钢QStE380TM汽车大梁用热轧钢板的研制

采用铁水预处理-210 t顶底复吹转炉-LF精炼-2流立弯型CSP铸机(65 mm厚铸坯)-6机架SMS轧机控轧控冷工艺试制了成分(%)为:0.04~0.08C,0.20~0.35Si,1.20~1.35Mn,≤0.015P,≤0.010S,0.015~0.025Nb,0.005~0.015Ti QStE380TM汽车大梁用6~12 mm热轧钢板。检验结果表明,钢板组织为铁素体+少量珠光体,晶粒尺寸4~7μm,其机械性能均符合标准要求,钢板不同方向屈服强度最大差值为30 MPa,抗拉强度最大差值20 MPa,大多数钢板常温冲击功为140~180 J。     

模糊辨识法预测马氏体时效不锈钢的力学性能

应用模糊辨识方法对 (% ) :0 0 1～ 0 0 5C ,0～ 0 89Si,0～ 1 2 5Mn ,10 2～ 16 0Cr,0～ 9 0Ni,0～1 8Cu ,0～ 0 8Al,0～ 0 9Ti马氏体时效不锈钢的力学性能进行预测。该方法是基于T S模糊模型 ,采用三角形隶属函数计算给定样本的隶属度 ,利用稳态卡尔曼滤波器辨识模糊模型的结论参数。根据收集整理国内外文献的实验数据 ,使用模糊模型建立化学成分和热处理主要工艺参数与产品力学性能之间的关系。离线仿真表明 ,产品力学性能的预测值与实际值拟合良好 ,抗拉强度 (10 0 0～ 2 0 0 0MPa)相对误差 91%在± 2 %以内 ,断面收缩率 (4 5 %～ 77% )的相对误差 85 %在± 2 %以内 ,延伸率 (6 %～ 2 2 % )的相对误差 84 %在± 4 %以内。     

35MnVS易切削非调质钢在汽车零件上的应用

由一汽集团和大连钢厂研制的３５ＭｎＶＳ钢，作汽车发动机连杆比５５钢的性能稳定。应用结果表明３５ＭｎＶＳ钢ＣＡ６１０２发动机连杆具有优良的锻造性能和切削加工性能，并显示出明显的经济效益。     

Nb-Ti微合金高强度钢1.5mm冷轧板退火组织和第二相析出行为

用透射电镜实验研究了(%):0.08C-1.0Mn-Nb+Ti<0.10微合金高强度钢经53%冷变形1.5 mm板650℃和680℃退火的组织和第二相析出行为。结果表明,试验钢中的第二相为(Ti,Nb)(C,N)复合析出相,第二相粒子尺寸一般为20~30 nm,随退火温度提高,第二相粒子的数量增加。由于退火过程第二相析出强化和第二相粒子抑制晶粒长大,使钢中晶粒细小,该钢650℃退火组织具有较高强度(屈服强度≥480 MPa)。