热处理对Ti微合金化马氏体钢强度的影响

对Ti微合金化马氏体钢经不同工艺热处理后的屈服强度进行了研究,并分析了其强化机制。研究表明,Ti微合金化使钢中形成细小的TiC析出相,可以提高马氏体钢的屈服强度。经过回火与再加热淬火工艺处理后,可形成1～10 nm的TiC析出相,使得马氏体钢晶粒细化到约8μm。理论计算与实验数据关于TiC提供的析出强化与细晶强化效果良好吻合,即通过Ti微合金化及回火再加热工艺,由TiC析出相提供的析出强化达到188 MPa,TiC钉扎晶界使得晶粒细化而产生的细晶强化效果为80 MPa。     

Ti微合金钢中纳米尺寸碳化物的析出强化

在不同温度下对Ti微合金钢进行等温卷取,利用扫描电镜、透射电镜和能谱仪分析等方法对钢的组织结构和析出物的形貌分布进行观察分析。结果表明,随着卷取温度的降低,Ti微合金钢的屈服强度和抗拉强度升高,而断后伸长率随之降低;细晶强化和析出强化对钢的屈服强度的贡献最大,在600 ℃卷取等温1 h时,析出强化对总的屈服强度的增量超过200 MPa;铁素体基体存在大量纳米尺寸的TiC析出颗粒,这种纳米碳化物是析出强化的主要原因。     

有效Ti含量对退火态DC01EK带钢组织性能的影响

低碳钢中加入Ti元素对钢中N、S、C化合物的析出有影响,从而会对钢的性能产生极大的影响。针对当前市场对退火态DC01EK带钢屈服强度的较高要求,对一种Ti微合金化退火态DC01EK带钢在不同化学成分下的力学性能、显微组织和析出物进行了试验研究,结合屈服强度计算模型,分析了不同化学成分试验钢组织性能变化的原因。结果表明:细晶强化作用是导致成品带钢屈服强度差异的主要原因。在试验钢中Ti元素添加量相对较少,且当有效Ti含量在0.003 6%及以下时,成品带钢中主要析出粗大的TiN、Ti₄C₂S₂及少量细小的TiC,细晶强化的作用较小,对屈服强度增量的影响较小;而当有效Ti含量在0.007 14%及以上时,由于有更多富余的Ti与C结合,能够析出大量细小的TiC析出物,细晶强化作用显著,成品带钢屈服强度明显提高。因此在实际生产中,对DC01EK搪瓷钢进行化学成分设计时需要考虑Ti、N、S三者之间的配比,即需要考虑有效Ti含量对其性能的影响。     

CSP工艺热轧SPHC组织演变和析出物研究

分析了马钢CSP工艺SPHC在轧制过程中的组织演变规律;通过与传统工艺SPHC比较,研究了微观组织、第二相粒子的析出及其对强度的影响.结果表明:SPHC的组织细化主要发生在1050～971℃,在CSP低碳钢各强化机制中细晶强化是最主要的强化方式,通过透射电镜观察,观察到其中存在纳米级的、亚微米级的和微米级的3种尺寸级别的第二相粒子,对马钢SPHC钢产生了沉淀强化.     

V、N、Nb微合金化对薄板坯连轧带钢组织和性能的影响

在试验室模拟薄板坯连铸连轧过程,板坯均热后被轧制到7mm厚并通过控冷来模拟辊道冷却和带钢的缓慢卷取过程.本文选用低碳钢,研究了V、N、Nb微合金化对其组织和性能的影响.通过试验证明在V-N钢中加入Nb对钢的强化机制有较大影响,使V-N-Nb钢中的析出强化增大,这表明V-N-Nb微合金化可充分地发挥微合金元素在钢中的析出强化作用,析出强化对屈服强度的贡献比V-N微合金化提高17MPa.     

V、N、Nb微合金化对薄板坯连轧带钢组织和性能的影响

在试验室模拟薄板坯连铸连轧过程，板坯均热后被轧制到7mm厚并通过控冷来模拟辊道冷却和带钢的缓慢卷取过程。本文选用低碳钢，研究了V、N、Nb微合金化对其组织和性能的影响。通过试验证明在V-N钢中加入Nb对钢的强化机制有较大影响，使V-N-Nb钢中的析出强化增大，这表明V-N-Nb微合金化可充分地发挥微合金元素在钢中的析出强化作用，析出强化对屈服强度的贡献比V-N微合金化提高17MPa。     

未再结晶区压下量对Ti微合金化低碳马氏体钢组织性能的影响

通过扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、相分析等手段,研究了钢坯轧制过程中低温未再结晶区压下量对含Ti微合金钢组织和力学性能的影响。结果表明,加大低温未再结晶区压下量,使钢的组织细化,马氏体板块等轴化;析出相TiC含量增加到0.103%,且尺寸细小;在细晶强化、析出相沉淀析出强化及位错强化作用下,钢的屈服强度和冲击吸收能量分别提升了52 MPa和16 J,综合力学性能良好。     

钛对冷轧超低碳搪瓷钢鳞爆性的影响

在相同轧制工艺和不同退火温度条件下,研究了添加钛的冷轧超低碳钢的氢渗透性和搪瓷的鳞爆性.研究发现,含钛的钢搪瓷鳞爆现象较轻;当退火温度提高到750℃时无鳞爆出现.显微组织分析表明,含钛钢中生成了钛化物相,并且随着退火温度的提高,钛化物析出量增多.氢渗透曲线测试证明,氢穿透时间和氢陷阱系数明显高于不含钛的钢.此外,随着退...     

超快速冷却条件下碳素钢中纳米渗碳体的析出行为和强化作用

利用超快速冷却技术对碳素钢中渗碳体的纳米析出行为和强化作用进行了研究.实验结果表明,在超快速冷却条件下,0.17%C和0.33%C钢的组织中形成了大量弥散的纳米级渗碳体析出,颗粒尺寸为10~100 nm,实现了在无微合金元素添加的条件下渗碳体的纳米级析出.随着超快速冷却终冷温度的降低,钢的屈服强度和抗拉强度都逐渐增加,当超快速冷却的终冷温度从890℃下降到600℃时,0.17%C和0.33%C钢的屈服强度提高超过了100 MPa.在超快速冷却之后采用形变热处理工艺,可以进一步增加钢的位错密度,促进渗碳体均匀形核,实现了纳米级渗碳体颗粒在整个组织中更加均匀弥散的分布,从而更好地实现均匀强化的效果.在超快速冷却和形变热处理工艺条件下,0.17%C钢的屈服强度提高到600 MPa以上.     

新一代低碳钢--HSLC钢

在整个钢生产过程中,综合考虑了钢的冶金质量控制和轧制工艺控制,实现了低碳钢晶粒细化和第二相析出综合强化,使普通成分的低碳钢或不添加微合金元素V,Nb的低C-Mn钢的屈服强度达到了400～500MPa,开发了新一代低碳钢--HSLC钢.介绍了HSLC钢的力学性能及其冶金质量控制,主要为HSLC钢与HSLA钢的力学性能对比;CSP条件下低碳钢中碳的控制;电炉钢低氮控制理论与控制技术;夹杂物超细化-纳米硫化物和氧化物固态析出的成分设计原则和控制技术以及钢中铝的作用与控制.并对低碳钢中纳米铁碳化物的析出及其对钢的强化作用、转炉薄板坯连铸连轧生产HSLC钢以及HSLC钢用于建筑钢筋生产的可能性进行了分析讨论,指出HSLC钢具有广阔的发展前景.