薄板坯连铸连轧流程Ti微合金钢含Ti析出物的研究

考察了薄板坯连铸连轧流程Ti微合金钢中TiN、TiC和TiCN粒子的形貌和分布位置,探讨了其析出过程以及沉淀强化的作用,指出:(1)钢中存在TiN粒子尺寸为数百纳米以上;(2)纳米尺寸的TiC析出物在铁素体基体上分布,从体积分数和粒子尺寸考虑可起到显著的沉淀强化作用.     

Ti微合金化Q345D钢中厚板的组织和力学性能

研究了铁水脱硫处理-150 t转炉-RH-保护浇铸-控轧控冷工艺生产的Ti微合金化Q345D钢(/%:0.15C,0.27Si,1.36Mn,0.019Ti,0.011P,0.003S,0.026Als)30 mm×2500 mm中板的力学性能、组织和析出物。结果表明,Ti微合金化Q345D钢的抗拉强度≥525 MPa,屈服强度≥390 MPa,延伸率≥29%,-40℃冲击功125 J;该钢组织为珠光体+铁素体+少量索氏体,晶粒度为12~14级;钢中夹杂物主要为MnS和Ti_4C_2S_2,钢中析出物为50~250 nm弥散分布的TiN;钢的强度增加主要是TiN细晶强化作用引起的。     

HRB500E抗震钢筋中钛化物析出热力学分析

 钢液凝固过程中钛化物在液相、固相的存在形态对固相组织的性能有着重要的影响,其第二相析出起到细化晶粒的作用。为分析HRB500E抗震钢筋钢中TiN、TiC、Ti(C,N)析出物的析出规律,对TiN、TiC、Ti(C,N)析出物进行热力学计算。结果表明,TiN、TiC在钢液成分均质状态下难以析出,TiC_0.19N_0.81在温度为1 843 K时析出;在凝固过程中,由于Ti、N在凝固前沿富集,TiN在凝固过程中具备析出的热力学条件,析出温度为1 745 K;在固相奥氏体中,TiN和TiC粒子具备析出热力学条件,TiC析出温度比TiN的低,铁素体中有TiC的析出。     

铁素体区热轧Ti-IF钢的析出物研究

通过透射电镜观察了IF钢在铁素体区轧制时开轧温度、压下量、润滑条件等工艺参数对析出物的形貌、大小、分布和数量方面的影响。结果表明：不同轧制工艺下的析出物基本上都是由TiN、TiS、Ti4C2S2和TiC组成，并且随着开轧温度的升高，析出物的总体平均尺寸减小，较小尺寸的Ti4C2S2粒子数量增多，而Ti(C、N)粒子数量减少。     

卷取温度对Ti-IF钢第二相粒子及晶粒尺寸的影响

采用热模拟技术，研究了卷取温度对Ti-IF钢第二相粒子析出行为及晶粒尺寸的影响，结果表明，卷取温度的变化，对TiN,TiS和Ti4C2S2粒子的影响不大，但对TiC粒子的影响较大，高温卷取有利于TiC粒子的析出，长大，高温卷取有利于铁素体晶料珠长大，碳含量较高，会析出较多的TiC粒子，对退火织构的发展不利。     

冷却工艺对Ti微合金化高强钢组织和硬度的影响

通过热模拟实验,研究了冷却工艺参数对Ti微合金化高强钢组织和硬度的影响。结果表明:当终冷温度为700℃时,随着冷却速度的增大,铁素体和珠光体组织得到了显著细化,实验钢硬度增加;随着终冷温度的降低,多边形铁素体晶粒尺寸呈减小趋势,铁素体和珠光体含量逐渐降低,珠光体片层间距逐渐减小,贝氏体含量增加,相变强化和细晶强化共同作用使得实验钢的硬度逐渐增加;钢中存在少量粗大的TiN和Ti_4C_2S_2粒子,冷却速度由5℃/s增大到30℃/s, TiC粒子的析出数量明显增加,平均尺寸由8.1 nm减小到6.7 nm;终冷温度由700℃降到600℃,第二相粒子TiC的析出数量逐渐减少,平均析出粒子尺寸由6.7 nm减小到5.9 nm。研究结果为Ti微合金化高强钢控制冷却工艺的制定奠定了理论基础。     

钛微合金化贝氏体复相钢研究

采用扫描电镜及透射电镜等对不同工艺条件下钛微合金化贝氏体复相钢的组织性能进行研究。结果表明:试验钢的抗拉强度均大于775MPa,最高可达到875MPa,-20℃冲击功不小于27J,具有良好的强韧性配合;均匀细小的以贝氏体为主加少量铁素体的复相组织,随着轧后冷却速度升高,组织中铁素体组织比例逐渐减少;钢中析出物主要是纳米级TiN和TiC粒子,弥散分布在晶界、位错等处,可以起到细晶强化和沉淀强化作用。     

钛微合金化Q345R容器板的强化机理

对一种钛微合金化Q345R容器钢的力学性能、显微组织和析出物进行试验研究,结果表明:Q345R含钛钢具有较高的强度性能、良好的延伸性和低温冲击韧性;其组织均以铁素体+珠光体组成,晶粒度约为12级;析出物为50~100 nm的TiN,开始析出温度为1 343℃,在固相线之下;计算表明微钛处理不足以形成TiC,细晶强化和固溶强化对强度的贡献最大。     

Ti含量对热轧带钢组织和力学性能的影响

以普通集装箱板的成分为基础,在CSP生产线上成功开发出Ti微合金化高强度钢,采用扫描电镜、透射电镜、化学相分析等实验手段研究了Ti含量对带钢组织和性能的影响.结果表明:Ti含量变化对铁素体晶粒尺寸影响不大;随钢中Ti含量增加,TiN粒子的尺寸增大,TiC的体积分数增加,而TiC粒子的平均尺寸减小.在Ti含量为0.106%的钢中发现大量尺寸小于5 nm的细小析出物,正是这些析出物的沉淀强化作用显著提高了钢的强度.     

Ti-IF钢第二相粒子在热轧过程中析出行为的热模拟研究

对Ti-IF钢进行再加热、热轧及卷取等过程的热模拟试验，用透电镜对样品中析出物的形貌进行了观察，系统研究了各析出物在热轧过程中变化的全过程。结果表明，TiN粒子在热轧和卷取过程中变化不大、比较稳定；TiS和Ti4C2S2粒子在热轧过程中断续析出、长大，并发生TiS与Ti4C2S2的转变；TiC粒子主要在热轧在卷取过程中析出、长大。     

Ti微合金化高强耐候钢的析出相观察和物理化学相分析

通过TEM和物理化学相分析手段定量研究了Ti微合金化高强耐候钢中析出相的结构、形貌、粒度和质量分数。研究结果表明：Ti微合金化高强耐候钢中的析出相有Ti（C，N）、TiC、TiN和Ti4C2S2；析出强化的强度随着析出粒子质量分数的增加和粒径的减小而增加，小于10nm的析出粒子对强度的贡献比较大；较低的卷取温度将会抑制TiC粒子的析出，从而降低析出强化的作用。     

微合金高强度耐候钢的试验研究

在实验室试制了400、460MPa级耐候钢,结果表明,试验钢屈服强度分别达到450、550MPa,抗拉强度分别达到545、615MPa;400MPa级耐候钢的显微组织以铁素体为主,460MPa级的以粒状贝氏体为主;400MPa级的析出物主要是CuS2和TiN,主要强化机制是细晶强化、析出强化;460MPa级的析出物主要是CuS2和（NbTi）CN,其主要强化机制是细晶强化、析出强化及相变强化。采用电子背散射EBSD技术分析了其晶体学取向,其晶粒间取向主要是大角度晶界。     

钛微合金化IF钢第二相粒子应变诱导析出行为

 在Gleeble-3500热模拟试验机上,利用应力松弛试验研究了钛微合金化IF钢奥氏体区第二相粒子析出行为。试验结果表明：因第二相粒子析出钉轧位错与晶界,应力松弛曲线呈现出3个阶段的特征。试验钢的析出-时间-温度曲线呈现出典型的“C”曲线形状,最快析出鼻子点温度约为900 ℃,在此温度下,第二相粒子析出开始时间与结束时间分别为10 与160 s;随着等温弛豫时间的延长,第二相粒子析出数量逐渐增加,当弛豫时间超过析出结束时间后,析出物数量将不再增加而尺寸增加。试验用Ti-IF钢主要观察到TiN、Ti4C2S2、TiC 3种析出物,Ti4C2S2与TiC沉淀物的形状和尺寸相差不多,无法从形状和大小上来区分,易于沿奥氏体晶界或亚晶界析出,奥氏体亚晶的尺寸大约分布在0.1～0.4 μm。900 ℃应变诱导析出物数量较800 ℃多,该结果与试验钢PPT曲线析出鼻子点温度900 ℃是相符的。对于Ti-IF钢,其热轧工艺过程应有利于C,N化物的析出和聚集长大,最终形成粗大、稀疏的第二相粒子,因此宜采用“三低一高”快速大压下的热轧工艺制度,以提高Ti-IF钢的深冲性能。     

一种含Ti冷轧热处理双相钢的组织性能研究

介绍了含0.085%Ti微合金元素的780 MPa级冷轧热处理双相钢的试制工艺流程,观察和测试了试验钢的组织,织构和性能,并与相关学者的类似研究做了比较.结果表明:试验钢经过连退工艺后,获得了多边形铁素体和分布在铁素体晶界上的岛状马氏体组织,并有少量贝氏体存在;Ti的添加有细晶强化和沉淀强化的作用,经连退热处理后试验钢的强度达到780 MPa级,拉伸时铁素体中的TiC颗粒钉扎和阻碍位错运动,试验钢出现屈服平台;连退后试验钢组织中铁素体晶粒间多为大角度晶界,且α纤维织构较强,γ纤维织构较弱.     

电炉CSP流程微Ti低碳高强汽车用钢板的开发研究

利用光学显微镜、透射电子显微镜（TEM）和X射线能谱研究了微量Ti对电炉CSP流程生产低碳高强度汽车用钢板的组织性能的影响。试验结果表明：钢板显微组织细小，铁素体平均晶粒尺寸为6．0～8．0μm。大量细小的TiN，Ti（C，N）第二相粒子在铁素体晶界、晶内沉淀析出，其粒子的平均晶粒尺寸在10～30nm之间。这些纳米级沉淀粒子对钢的组织细化和强化起到重要作用。     

CSP流程钛微合金化高强钢的第二相粒子析出行为

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、物理化学相分析等方法并结合热力学计算,分析了CSP工艺生产的钛微合金化高强钢的析出物特征及析出规律.研究发现:屈服强度700 MPa级高强钢中存在大量球形的纳米级TiC和Ti(C,N)粒子及少量不规则形状、100 nm以上的Ti₄C₂S₂粒子,TiN在连轧前完成析出,TiC主要在卷取和空冷时析出.不含钼钢和含钼钢(0.1% Mo)中MC相的质量分数为0.049%和0.043%,由于钼的加入,含钼钢中Ti的析出量较少,但析出粒子更为细小,并定量得到了不含钼钢和含钼钢的析出强化效果分别为126 MPa和128 MPa.      

钛微合金高强钢控轧控冷工艺研究

采用金相显微镜、电子显微镜等手段研究控轧控冷工艺对Ti微合金化高强钢的组织和性能的影响。结果表明:在低温终轧(800℃)、600℃保温1 h的试验钢的屈服强度和抗拉强度最高,分别为670.7 MPa和752 MPa。高温终轧(1 030℃)的试验钢组织主要为准多边形铁素体、针状铁素体和粒状贝氏体,组织粗大;低温终轧(800℃)的组织主要为多边形铁素体,晶粒较细小。在600℃保温1 h的试验钢中存在大量的纳米尺寸TiC粒子,沉淀强化效果明显,未在600℃保温1 h的试验钢中,TiC的析出受到限制,沉淀强化效果明显减弱。     

钙处理钛合金化钢中TiN析出行为

采用扫描电镜/能谱仪表征高强度结构钢中夹杂物的特征,考察了钛合金化及钙处理对钢中夹杂物组成的影响,探讨了氧化物对TiN析出行为及其对微观组织的影响。结果表明,钛合金化后钢中的夹杂物多为球形或多边形的Al-Ti-Mg-O系,钙处理能有效球化钢中的夹杂物和还原夹杂物中的TiOx,还原的Ti逐渐向夹杂物表层扩散积聚,促进了TiN在复合氧化物表面局部析出。钢中细小氧化物及氮化物的数量随Ti含量增加而增加,因此,钙处理较高Ti含量钢有助于促进细小的复合氧化物+TiN夹杂物的形成,并延迟凝固过程中TiN均质形核时间,细化TiN颗粒的尺寸。2~3μm的TiN不仅能诱导多边形铁素体析出,也能诱导针状铁素体析出。TiN及MnS在复合氧化物表面局部析出有助于互锁的针状铁素体诱导析出。     

屈服强度700MPa级冷成形用热轧带钢的开发

 采用SiMnTiNb低C钢成分、运用TMCP技术在1450mm热连轧生产线上成功开发了一种屈服强度700MPa级热轧超高强冷成形用钢。测定了开发钢的连续冷却相变（CCT）曲线,研究了其析出强化规律,测试了带钢的力学性能和冷弯性能,研究了其焊接性能。结果表明,其组织为4~5μm细晶粒铁素体+贝氏体+少量马氏体,铁素体晶粒中含Nb-Ti沉淀相。超高强度的获得归功于细晶强化+相变强化+析出强化。所开发的热带钢冷弯成形性和焊接性能良好。     

IF钢的显微组织及析出物分析

对莱钢生产的IF钢进行了力学性能测试和微观组织观察。实验结果表明,IF热轧退火板中呈矩形或者正方形的大型析出物为Ti N,以及以三角形、椭圆、多边形或者圆形存在的细小Ti S、Ti4C2S2和Ti(CN)、Ti C析出物。Ti S、Ti4C2S2、Ti C多在晶内析出,晶界上析出的较少,而Ti N以晶界析出为主。