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。     

薄板坯连铸连轧流程V微合金化技术研究

本文基于薄板坯连铸连轧流程物理冶金特征,系统地研究了V的析出规律和V微合金钢的强化机理.结果表明,均热前铸坯中有大量细小V析出物,均热过程中部分析出物溶解,颗粒略有长大;铸坯中的细小析出物对抑制变形奥氏体再结晶晶粒长大有明显的作用,使试验钢具有晶粒尺寸为3～4μm的超细晶组织;组织超细化是导致薄板坯连铸连轧流程V微合金钢强度提高的主要原因.采用薄板坯连铸连轧流程V微合金化技术开发了屈服强度550MPa级HSLAS-F80高强钢,其组织均匀、晶粒超细化、强度高、成型性能和焊接性能优良.     

珠钢电炉-薄板坯连铸连轧流程VN微合金钢组织性能研究

阐述了珠钢电炉-薄板坯连铸连轧流程VN微合金钢钒的析出规律、微观组织特征和强化机理。研究表明：在电炉-薄板坯连铸连轧流程采用VN微合金化,铸坯中析出以钒（C,N）为主,并有少量TiN或（Ti,V）（C,N）复合析出,平均粒度大约为40nm,热连轧开始前铸坯中大量存在的钒（C,N）能够抑制后续热连轧过程中变形奥氏体再结晶晶粒长大,使铁索体组织超细化;强化机制以细晶强化为主、沉淀强化为辅;采用VN微合金化技术开发的550MPa级VN微合金钢组织细化至3．0—4．0μm,产品具有良好的综合性能。     

薄板坯流程连铸连轧过程中的细晶化现象分析

研究了薄板坯连铸连轧工艺的铸坯凝固组织特征和钢带的组织演变规律。通过化学相分析、微观组织分析研究发现，微细AIN粒子在薄板坯连铸过程中可沉淀析出，铸坯经20～30min均热后AIN仅部分溶解。对AIN析出的热力学和动力学分析也证实了AIN在铸坯上沉淀析出的合理性。这些在连轧开始前原始奥氏体中析出的AIN沉淀是抑制变形奥氏体再结晶晶粒长大，细化奥氏体组织，并最终使钢带组织细化的主要原因；同时，薄板坯连铸连轧流程冷却辊道短、冷却强度大等因素也是导致薄板坯连铸连轧过程中Al镇静钢组织细化的主要原因。     

薄板坯连铸连轧流程低碳铝镇静钢组织细化的原因

薄板坯连铸连轧流程生产的低碳Al镇静钢普遍存在组织偏细，强度偏高的现象，这为高强度带钢生产提供了有利条件，但也为冷轧基料生产带来了一定的困难。国内外已对薄板坯连铸连轧流程生产的低碳Al镇静钢组织细化原因进行了大量的分析和研究，得到了一些认识。本研究表明，薄板坯连铸出坯后已有AIN沉淀析出，经均热后仍有约0．0030％的AIN未溶解。这些AIN微细沉淀对抑制奥氏体再结晶晶粒长大、抑制相变铁素体晶粒长大起到一定作用，使钢带组织细化；另外，薄板坯连铸连轧流程轧后冷却段长度偏短，冷却强度偏高也是造成组织细化，强度偏高的主要原因。     

薄板坯连铸连轧流程低碳Al镇静钢组织细化原因探讨

研究了薄板坯连铸连轧流程生产的低碳Al镇静钢普遍存在的组织偏细,强度偏高的问题。研究结果表明,薄板坯连铸出坯后已有AlN沉淀析出,经均热1 423 K×30 min后仍有约30×10-6AlN未溶解。这些AlN微细沉淀对抑制奥氏体再结晶晶粒长大、抑制相变铁素体晶粒长大起到一定作用,使钢带组织细化;另外,薄板坯连铸连轧流程轧后冷却段长度偏短,冷却强度偏高也是造成组织细化,强度偏高的主要原因。     

薄板坯连铸连轧流程钛微合金钢控制轧制技术

 重点阐述了薄板坯连铸连轧流程钛微合金钢的控制轧制模式及其机理。基于应力松弛试验和双道次压缩热模拟试验,研究分析了薄板坯连铸连轧钛微合金钢的奥氏体再结晶动力学。研究结果表明,轧前铸态粗大奥氏体组织经F1高温大压下后可实现完全静态再结晶;铸坯中固析TiN粒子可以有效阻止奥氏体再结晶晶粒的长大,实现再结晶区控轧。固溶钛的溶质拖曳作用以及形变诱导析出的TiC粒子对奥氏体再结晶具有抑制作用,可以阻止奥氏体再结晶的发生,实现未再结晶区控轧。     

V-N微合金化CSP带钢中的析出物研究

利用Gleeble 1500D热力模拟实验机,在实验室模拟了V-N微合金化CSP钢带的生产过程.实验结果显示,在连铸初期,TiN基本全部从钢中析出,而随着铸坯温度的降低,V开始以TiN为核心或单独形核析出,在铸坯均热后,大部分单独形核的V(C,N)趋于溶解,未溶解的则开始长大,而以TiN为核心的(Ti,V)(C,N)中的V部分溶解于钢中,V在粒子中的含量减少.在CSP连轧中,V(C,N)不断从钢中析出,全部析出物起阻碍奥氏体晶粒长大的作用,而含V颗粒还促进铁素体的形核,提高奥氏体/铁素体相变比率,细化最终的铁素体组织.     

钒钢的技术进展

 介绍了V在钢中的应用及V微合金化技术最新进展。通过含V钢中增N,利用廉价的N元素,优化了V的析出,显著提高沉淀强化效果,达到节约V用量及降低成本的目的。V-N钢中V（C,N）在奥氏体中析出,起到晶内铁素体核心作用,明显细化铁素体晶粒。V在贝氏体中的析出起到明显强化作用,提高了贝氏体的强度。V-N微合金化技术在高强度钢筋、高强度型钢、非调质钢、薄板坯连铸连轧高强度带钢等产品中获得广泛应用。     

低碳铝镇静钢中AlN的沉淀析出

 利用热处理和化学相分析对薄板坯连铸连轧低碳铝镇静钢中AlN的沉淀析出行为进行了试验研究。结果显示,在薄板坯连铸连轧的低碳铝镇静钢中仅有很少量的氮被固定为AlN,大部分氮仍为自由氮,其原因是在薄板坯连铸连轧流程中的连铸出坯、均热、连轧和层流冷却等阶段,AlN在钢中很少沉淀析出。在热轧钢板卷取后的缓慢空冷过程中可以沉淀析出少量的AlN,这些AlN不能起到细化晶粒的作用。     

薄板坯连铸连轧工艺对铌微合金化高强度钢组织和性能的影响

首先建立薄板坯连铸连轧工艺的试验室模拟技术，并运用该模拟技术，研究薄板坯连铸连轧工艺(CSP)和传统板坯再加热工艺(TRP)两种工艺对铌微合金化高强度钢的显微组织和力学性能的影响。研究结果表明：CSP钢的晶粒细化效果不如TRP钢，两者的平均铁素体晶粒尺寸分别为8．17μm和6．30μm。在CSP试验钢板中铌的析出量较大，特别是在铁素体中细小颗粒的铌的析出物较多，沉淀强化效果较强。CSP试验钢的σ0.5和σb分别较TRP工艺低约40MPa和约25MPa，同时其低温冲击韧性较好，FATT温度较低。     

微合金管线钢的碳氮化物高温溶解与析出

结合无缝管线钢的生产实践,根据固溶度积公式和理想化学配比计算出各种微合金的全固溶温度.在连铸过程中,Nb、Ti、Al的析出将降低连铸坯的高温热塑性;在穿孔和连轧过程中,固溶的Ti、Nb、Al的碳氮化物将有效地阻止形变奥氏体再结晶,并诱导析出(Ti,Nb)(C,N);在定径终轧期间及终轧结束后,随着钢中N含量的增加,V的沉淀强化作用增强.     

硼对低碳铝镇静钢中AlN、MnS析出的影响

通过实验室模拟薄板坯连铸连轧(TSCR)流程实验,研究了向低碳铝镇静钢中加入质量分数为3.0×10-3%的微合金元素B对AlN、MnS在连铸连轧过程中析出的影响.结果表明:微合金元素B可以在高温奥氏体中优先与自由N结合形成粗大BN颗粒,且常与MnS复合析出,抑制了细小AlN的析出,减少了钢中细小AlN的含量.     

硼对低碳铝镇静钢中AIN、MnS析出的影响

通过实验室模拟薄板坯连铸连轧(TSCR)流程实验,研究了向低碳铝镇静钢中加入质量分数为3.0×10-3%的微合金元素B对A lN、MnS在连铸连轧过程中析出的影响.结果表明:微合金元素B可以在高温奥氏体中优先与自由N结合形成粗大BN颗粒,且常与MnS复合析出,抑制了细小A lN的析出,减少了钢中细小A lN的含量.     

薄板坯连铸连轧工艺及微合金高强度钢的开发

薄板坯连铸连轧工艺的生产流程有别于传统工艺流程。由于连铸板坯没有经过γ→α和α→γ这两个相变过程，因而导致轧前奥氏体晶粒粗大，不利于产品的组织细化和性能提高。另外，因轧前奥氏体中微合金元素的溶解量相对较高，故而轧后的沉淀强化效果较强。通过优化道次变形量，轧制速度，轧制温度，冷却速率和卷取温度等工艺参数可得到综合性能优良的微合金高强度的带钢产品。     

薄板坯中钢微合金化对其性能的影响

从理论分析结果来看,钒、钛、铌、硼等微合金元素都能够满足在薄板坯连铸连轧上的生产,但其作用机理及强化强度受到其本身特性及工艺条件的影响而不同;钒、铌、钛可以通过细化晶粒和沉淀强化来提高强度,对抑制再结晶能力,表现为铌>钛>钒,而硼主要表现能显著提高钢的淬透性,硼微合金钢深加工方面性能显著。     

中碳V、Ti微合金钢连轧圆坯表面裂纹的研究

为了减少中碳V、Ti微合金钢连轧圆坯的表面裂纹,在实验室条件下,测定了中碳V、Ti微合金钢的高温塑性和脆性温度范围,分析了影响中碳V、Ti微合金钢铸坯、连轧圆坯表面裂纹的因素,确认在900～820％温度范围内,随温度的下降,钢中V、Ti氮化物和碳氮化物在奥氏体晶界大量析出,弱化了晶界的变形能力,是造成中碳V、Ti微合金钢连轧圆坯表面裂纹的主要原因。结合实际生产过程,对现行生产工艺提出了改进建议。     

微合金钢中微合金碳氮化物在奥氏体中的沉淀问题

微合金碳氮化物在奥氏体中的沉淀析出行为将对形变奥氏体的再结晶行为、奥氏体晶粒粗化行为以及在一定程度上对钢的沉淀强化行为产生显著的影响。本文探讨了微合金钢中M(CN)相析出的热力学、形核长大动力学、M(CN)相析出与晶体缺陷关系等重要基本理论问题,进行了系统的试验研究和     

CSP工艺钛微合金钢中的碳氮化钛析出相

应用TEM、HREM、X射线衍射等方法分析了薄板坯连铸连轧EAF-CSP工艺生产的钛微合金钢热轧板的含钛析出相,钢的化学成分(质量分数,%)为:C 0.04~0.07、Si≤0.6、Mn≤0.6、Ti 0.06~0.14。结果表明:试验钢中存在不同碳氮比的碳氮化钛,其C/N比值之差是由各析出相的形成温度及析出时钛和氮、碳在钢中的过饱和度不同造成的。试验钢萃取粉末的质量分数约占钢的0.305%。其中70%以上为渗碳体,其余的主要是钛的碳化物、氮化物和碳氮化物以及少量硫化物和氧化物。添加钛明显增加了细小析出相的数量。在CSP工艺连铸坯及热轧板中均观察到由相间沉淀方式形成的碳氮化物粒子列。讨论了相间沉淀的形成机制。     

薄板坯连铸连轧的低碳铝镇静钢中AlN作用的试验研究

 对薄板坯连铸连轧的低碳铝镇静钢中AlN的作用进行了初步的试验研究。研究结果显示：当低碳铝镇静钢中酸溶铝含量在0.005%～0.043%时,钢中AlN的沉淀析出对热轧板材的晶粒度及力学性能没有明显影响,据此可以推测AlN的沉淀析出不是薄板坯连铸连轧低碳铝镇静钢晶粒细化的原因。在薄板坯连铸连轧的低碳铝镇静钢中仅沉淀析出很少量的AlN,这些AlN仅能起到很微弱的沉淀强化作用,因此AlN也不是低碳铝镇静钢中起沉淀强化作用的主要析出相。但是这些少量AlN的沉淀析出对热轧板材再加热时的晶粒长大却有明显影响：随钢中酸溶铝含量的增加,即随钢中AlN含量的增加,钢的晶粒粗化温度不断提高。