低合金高强度钢中氮化物和碳化物析出热力学

 系统分析了低合金高强度钢(16Mn)在液相、凝固过程以及奥氏体相等不同阶段中碳化物、氮化物析出的热力学条件，计算了不同温度下铝、铌及钛的碳化物、氮化物的析出平衡浓度关系，得到了各种析出物的析出顺序。     

低合金高强度钢奥氏体相中碳氮化物的析出模型

采用规则溶液描述低合金高强度钢奥氏体相中碳氮化物的热力学性质,以经典形核理论为基础,建立了低合金高强度钢奥氏体相中碳氮化物在连续冷却过程中碳氮化物析出模型.计算结果表明:冷却速率对碳氮化铌的析出及长大有重要影响.在不同冷却条件下,碳氮化铌的析出量随反应时间呈先增加后减少的趋势;随着冷却速率的提高,达到析出量峰值的时间越短,析出量和析出粒子的平均直径均减小.     

含铌钛微合金化钢连铸坯高温变形试样中碳氮化物的析出

铌、钛微合金化钢连铸坯高温变形试样中主要有三类碳、氧人合物析出；（１）高温细Ｎｂ（Ｃ，Ｎ）动态析出物；（３）温度低于９００℃区间洞晶界和在晶粒基体内部析出的微细Ｎｂ（Ｃ，Ｎ）动态析出物；（３）温度低于９００℃后Ｎｂ（Ｃ，Ｎ）依附在ＴｉＮ颗粒上生成的复合析出物，在９５０－９００℃区间析出的微细Ｎｂ（Ｃ，Ｎ）是造成此温度区间试样延塑性急怖降低的主要原因，由于氮优先与钛反应，减少了低温时Ｎｂ（Ｃ，Ｎ）ｔ     

氮化物形成元素对低碳含铌钢连铸板坯高温塑性和碳氮化物析出的影响

为了降低低碳含铌钢连铸坯的表面裂纹，在模拟钢坯表面通过立－弯式连铸机喷水冷却段和扇形段热循环的条件下，研究了碳氮化物的成分和形貌对连铸坯高温塑性的影响。现已表明，由于喷水重复冷却和与输送辊道紧密后再加热，引起的板坯表面温度变化，原始奥氏体晶界细小的铌的碳氮化物析出增多。高温微分热力学分析表明，钛的微合金化对钢凝固过程和δ／γ相变的过冷度有显著的影响，除钛元素外，氮化物形成元素诸如Ｚｒ，Ｙ等对钢的策     

X—52管线钢连铸坯高温变形试样中碳,氮化物的析出和钢的高温延性

测试了３Ｘ－５２钢连铸坯试件的高温延性。变形试样中主要在三类碳，氮化物析出：高温下析出的块状粗大ＴｉＮ析出物。９５０￣９００℃沿晶界和在晶粒基体内部析出的微细动态析出产物；依附在ＴｉＮ颗粒上生长的复合析出物。与不含钛的含铌钢相比，Ｘ－５２钢试样在８５０℃￣Ａｒ３温度之间没有出现进一步的延性降低，γ→Ｐ转变温度的提高，减轻了其在第Ⅲ脆性温度区的脆性程度。     

含Nb、V、Ti钢连铸坯中碳、氮化物的析出及钢的高温塑性

在１０－３ｓ－１应变速率下对含铌、含铌钛和含铌钒钛钢连铸坯试样的高温塑性进行了测定。高温下拉伸试样中主要以ＴｉＮ的析出为主，在９００℃左右，铌的碳氮化物析出达到高峰，钒的析出温度低于钛、铌，在７００℃时仍有相当数量的钒析出。试样中主要有３类碳、氮化物析出：①高温下析出的块状ＴｉＮ；②９００℃附近析出的微细动态析出产物（此类析出物造成钢塑性的急剧降低）；③依附在ＴｉＮ颗粒上生成的复合析出物。含较多铌、钒的试样γ→α先共析转变延迟，其在第Ⅲ脆性温度区的脆化向低温侧延伸     

高强抗震钢筋中铌的碳、氮化物析出热力学研究

摘要：连铸过程中铌的氮化物、碳化物和碳氮化物在奥氏体晶界的析出对铸坯的质量产生严重的影响。分析了500MPa级高强度抗震钢筋(HRB500E)中铌的氮化物、碳化物和碳氮化物在液相、凝固过程以及奥氏体相等不同阶段的析出热力学,计算了不同温度下NbN和NbC的平衡/实际浓度积,得到NbN和NbC在微合金钢连铸过程中的析出规律。计算结果表明：在HRB500E钢中,NbN、NbC在钢液成分均质状态和凝固过程中难以析出;在奥氏体相中,随着温度的降低,NbC、NbN及NbC0.85N0.15具备析出热力学条件,析出温度分别为1377、1229 和1378K,析出顺序依次为：NbC0.85N0.15、NbC、NbN。     

含铌钢碳氮化物二相粒子在控轧控冷工艺中析出规律研究

针对含Nb微合金化钢 ,模拟安钢中板现有生产工艺 ,利用透射电镜技术 ,研究在试验室条件下 ,通过对试样进行单道次及多道次金属再结晶区和未再结晶区的控制轧制 ,探讨控轧控冷工艺对Nb碳氮化物第二相粒子析出规律的影响 ,并结合安钢轧制工艺现状 ,提出建议     

DH36钢中碳氮化物析出的热力学分析

针对Fe-Nb-Ti-C-N系统, 利用双亚点阵模型对DH36钢中碳氮析出物析出条件进行热力学计算.计算结果表明, 钛的碳氮化物析出温度为1 380 ℃, 铌的碳氮化物析出温度为1 100 ℃.其中在1 100~1 400 ℃的高温区, TiN为影响奥氏体均热阶段晶粒长大的主要因素.在1 100 ℃以下的低温区NbC、TiC是抑制DH36钢中奥氏体再结晶及再结晶后奥氏体长大的重要因素.      

薄板坯连铸连轧流程试制含钒钛取向硅钢中氮化物析出相

通过热力学计算与模拟试验研究了含钒钛取向硅钢中氮化物析出相的析出规律与析出行为,并探讨了含钒钛元素的氮化物析出相作为薄板坯连铸连轧流程制备取向硅钢中辅助抑制剂的可行性.研究表明,在所冶炼的含钒钛取向硅钢的成分范围内,TiN在钢液凝固末期便具备析出的热力学条件,而AlN与VN只可能在凝固后的α+γ或α+Fe₃C两相区内析出.含钒钛取向硅钢中氮化物析出相以成分复杂的复合析出相为主,且随着钒钛加入量的增加,钢中抑制剂析出相总的分布密度由于含钒钛元素的氮化物析出相的增加而明显提高,使抑制剂抑制初次再结晶晶粒正常长大的能力得以加强,最终成品的磁感应强度值B₈由1.857 T提升至1.898 T.同时,加入不高于0.007%的Ti与不高于0.005%的V不会影响中间脱碳退火工序的脱碳效果以及高温退火净化阶段硫、氮的脱除效果,其形成的含钒钛元素的纳米级氮化物析出相适合作为薄板坯连铸连轧流程制备取向硅钢的辅助抑制剂.     

连铸二次冷却区中微细碳化物析出和钢的高温脆化

1 绪言 在低碳钢连铸中,为降低含Al、Nb、V、Cr、Mo等连铸坯的表面缺陷,尽管在改进操作条件方面付出了极大的努力,但这仍成为当前的重要课题而遗留下来。鉴于此,正在积极进行有关钢的高温脆化的研究,以便消除铸坯的表面缺陷。 关于铸坯的横裂,通过金属组织学的研讨提出:由于硫化物和碳氮化合物向丁晶界的析出而使晶界能降低;由于。相的变形应力明显低于丁相,它在向丁晶界析出就使晶界脆化;由于碳氮化合物的析出而使y相再结晶延迟等高温脆化机理,一般来说钢的高温延性受钢的成分、变形温度、变形前的热滞后、应变速度等影响,而这些因素又影响钢的组织和析出物的存在状态。     

连铸过程铌钛微合金钢中第二相复合析出模型

针对连铸过程铌钛微合金钢中第二相在固液两相区和奥氏体内的复合析出行为,通过近似处理建立了多元第二相复合析出的热力学模型,并利用模型研究了X80,E36,J55钢中第二相的析出行为。结果表明:在凝固过程不同的Ti/N摩尔比对液相中Ti,C,N元素的变化影响显著,先析出的第二相对后析出的第二相影响显著,成分高低的差异不但导致第二相析出量的不同,而且也导致析出相种类的不同,碳氮化物在析出的过程中C,N元素摩尔分数的变化受析出温度和钢中元素含量的影响。     

锅炉钢、微合金化钢以及高强度级别钢连铸板坯中横向裂纹的控制

由于不规则形状的细小表面裂纹的形成使得国外某厂用连铸板坯生产的热轧钢板不断被拒收。这些裂纹来源于位于连铸板坯振痕 /表面凹坑以下的横向裂纹。这种炉次连着炉次缺陷的随机出现受到某钢厂的很大关注 ,因为该厂是用连铸板坯轧制锅炉钢、微合金化钢以及高强度级别钢这些特殊钢种。通过对有缺陷板坯和钢板的详细金相研究以及对拒收类型钢板各种重要的工艺参数方面的详细分析找出了这种缺陷形成的机理。通过一系列工艺扰动试验来验证裂纹形成机理。开发了一种缺陷潜在指数来解释这些裂纹的随机出现。该指数与影响连铸坯中裂纹形成的参数相…     

Q345E低合金高强度钢Φ600 mm连铸圆坯的生产实践

Q345E钢(/%:0.14~0.17C、0.20~0.30Si、1.28~1.38Mn、≤0.011P、≤0.005S、0.015~0.030Al、0.032~0.045V)大圆坯的生产流程为65 t LD-LF-VD-Φ600 mm圆坯CC工艺。通过出钢时滑板挡渣,加入预熔合成渣(/%:40~50CaO、≤9SiO₂、30~40Al₂O₃~7MgO、8~10Al)、钢芯铝、脱氧剂和合金,控制拉速0.22 m/min,32 t中间包钢水过热度(25±5)℃,恒液面900 mm,全程保护浇铸和电磁搅拌等措施,试生产法兰用Q345E钢Φ600mm连铸圆坯。生产结果表明,铸坯表面无可见冷疤、鼓肚等缺陷,中心缩孔0.5级,中心疏松1.0级,碳偏析≤1.09,-50℃低温冲击功超过100 J,完全满足标准要求。     

热机械过程不同阶段09MnVTiN钢中微合金碳氮析出物的特征

本文研究了工业生产的09MnVTiN微合金钢在热机械过程各阶段所析出的微合金碳氮化物的特征。结果表明：在热变形过程中和随后的控冷阶段自奥氏体中析出均是(TixV1-x)CN，在γ′α相变后。VCN既可沿预先存在的(TixV1-x)CN表面外延析出，也可单独以针棒状、簇状和列状在铁素体基体上析出。析出相的形状，尺寸、分布和化学组成强烈地受控冷工艺影响。     

板坯连铸二冷区凝固传热过程与控制

依据安钢板坯连铸机的具体条件,建立了连铸板坯凝固传热数学模型,实现了随铸坯钢种、断面尺寸及拉速变化对各回路水量连续实时控制.经现场应用表明,利用配水模型所制定的二冷配水制度是合理的,效果良好.     

碳氮化物析出模型在Nb微合金船板钢连铸工艺中的应用

针对含铌微合金钢(D36船板钢,%:0.12～0.16C、0.25～0.45Si、1.25～1.45Mn、≤0.020P、≤0.010S、0.015～0.040Als、0.015～0.025Nb、≤0.009 0N)连铸过程裂纹敏感性大的问题,建立了Nb(C,N)和A1N在奥氏体中的析出模型,以分析板坯在850～1150℃矫直时Nb(C,N)和AlN析出对铸坯热塑性的影响。结果表明,含铌微合金钢中碳氮化物的析出方式主要是晶界和位错线形核,在950℃时Nb(C,N)的综合析出速度和AlN在晶界上的析出速度最大。因此,含铌微合金钢的矫直温度应大于950℃。     

基于瞬态传热数学模型的板坯连铸二冷设计

以超高强度钢(UHSS)为对象,研究板坯连铸二冷设计。首先,基于凝固传热学基本理论,建立了二维板坯瞬态传热数学模型;其次,根据高温塑性实验曲线,结合二冷区冶金原则,确定二冷区各段终点的表面目标温度;最后,根据制定的铸坯表面目标温度,采用增量型PID算法调整二冷区各回路的水量。