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。     

Nb-V微合金中碳钢的显微组织与力学性能的关系

本工作采用光学，电子显徽术(TEM和SEM)及定量金相等技术观测了V和Nb—V微合金化中碳非诚质钢连续冷却后的显微组织，分析了显微组织与力学性能的关系。结果指出：Nb—V复合微合金化不仅更有效地细化钢的组织，而且显著地影响碳化物沉淀的析出方式—抑制其相间析出，因此，可提高钢的强度，并可改善韧性。     

连铸含铌低合金钢热塑性的研究

本文用就地熔化凝固法在Gleeble—1500型试验机上研究了连铸含铌低合金钢的热塑性。含铌钢的热塑性曲线上存在二个低塑性区:1400℃左右及800℃左右;含铌量增加,800℃处的塑性谷变深、零塑性温度(ZDT)有所降低。1400℃附近的脆化原因是偏析元素及夹杂物存在于树枝晶间处而引起的,呈现树枝晶断裂。800℃处的脆化原因是由于偏析,析出物及相变的综合作用的结果,呈现沿晶断裂及树枝晶断裂两种方式的混合,且含铌量增加钢易于树枝晶断裂。     

薄板坯连铸连轧工艺生产的Nb、Ti复合微合金化热轧带钢的强化机制

对具有高、低屈服强度的薄板坯连铸连轧工艺生产的Nb、Ti复合微合金化钢的热轧板进行了组织分析,研究了强化机制.组织分析表明,板卷均为铁素体组织.但具有高屈服强度的板卷铁素体呈现出非多边形特征,位错密度较高,晶粒明显小于低屈服强度的板卷.两类板卷中的复合型星形析出物较多,平均尺寸140-150 nm,消耗了钢中50%的Nb.强化机制研究表明,铁素体晶粒细化强化是主要强化机制,占总屈服强度的(43-46)%;两类板卷的析出强化效果微弱,只占总屈服强度的(4-6)%.位错强化与晶粒细化强化是板卷具有高屈服强度的原因.     

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。     

非调质微合金锻件用钢

非调质微合金锻件用钢是一种比较新型的用于汽车、拖拉机等制造业的结构钢。其根本优点在于简化生产工序、取消淬火、回火,部件矫形工作量小,易切削,从而达到降低能耗和降低生产成本的目的。同时,这种钢还具有很好的使用性能,如抗疲劳和耐磨性能。与调质合金钢相比,它还有节约合金元素的优点。非调质微合金钢的金相组织为铁素体珠光体。主要以微合金元素碳氮化物的沉淀析出、增加珠光体量和晶粒细化等强化机制来提高强度和保证塑、韧性。这类钢和调质钢相比,塑性、冲击韧性偏低。实验室研究结果说明,如钢的化学成分设计合理调整,热加工工艺加以改进,可以进一步提高钢的塑、韧性。这类钢的研究开发是有前途的。     

铌、钒微合金紧固件钢的研究

探讨了铌、钒复合与单独铌微合金钢用于制造８．８级非调质高强度紧固件的实用性，同时对两种不同微合金化系统在现行钢的生产工艺条件下的物理冶金和力学性能特点及产品制造工艺特点进行了较详细的试验研究。铌、钒微合金钢热轧态显微组织为铁素体一珠光体，而铌微合金钢则为铁素体一贝氏体。两者在热轧状态下有较高的强度（σ＿ｂ＝６６０～６７０ＭＰａ），较好的塑性（δ＿５＝２５％～２６％）。前者的析出强化作用大于后者。铌、钒复合和单独铌微合金钢的冷拔面缩率分别超过１５％和１８％时，即可达到８．８级紧固件强度水平。为达到产品塑性要求，两者均需进行时效处理，最佳时效温度均为４００℃。紧固件试制说明，用两种试验钢制造的螺栓产品均达到了产品质量要求。     

硼和硫含量与低合金钢韧性值的关系

用铝-钛-锆-硼复合剂脱氧,钢中增加了5～30ppm硼。生产中发现含硼钢低温韧性不稳定。为此,收集了生产厂的200张板材的化学成分和-20℃V型冲击值数据。并进行二次回归分析,确定-20℃冲击值与硼含最的回归方程。分析表明硼在0.0005～0.0030％范围内的影响是一个复杂过程,B>0.002％时,低温韧性下降;B<0.0013％时,低温韧性略有增加。同时还对硫含最与-20℃夏比冲击值的影响进行了分析,说明硫的作用是单调降低韧性值。含硼量控制在0.0005～0.0015％、硫含量在0.015％以下,-20℃夏比冲击功平均在6.5kgf·m以上是有依据的。     

示波冲击试验技术的研究

介绍了示波冲击试验技术及其用于评价材料的动态断裂韧性方面的试验研究结果。采用了对变形速率不敏感的铝合金试样的静弯曲曲线与动态的示波冲击曲线的对比,较准确地标定了示波冲击曲线图中的载荷坐标,并且对14MnMONbB,12CrNi3MoV和12CrNi5MoV等三个低合金高强度钢进行了系统的示波冲击试验,研究不同缺口形状的冲击试样、试验温度对示波图形的影响。结果表明:用预裂纹试样能够比较直观地反映材料的断裂韧性;随着试验温度的降低其裂纹扩展功不断下降。