CSP低碳钢薄板组织演变及强化机理研究

通过热力学计算和析出物形貌观察表明，析出物对铸坯晶粒的生长起到一定的限制作用。6道次连轧模拟计算结果与观察结果吻合较好，同时也表明，再结晶是组织细化的主要原因。各种强化方式定量计算的结果表明，细晶强化是主要的强化方式，沉淀强化和位错强化次之，且它们对屈服强度的贡献相近。     

高洁净微合金钢变形抗力的研究

利用Gleeble-1500材料热／力模拟机研究了高洁净微合金钢的变形抗力规律，讨论了不同形变温度对金属流变特性的影响并与两种工业钢X60（管道用钢）和XTE355（大桥用钢）进行了比较。变形抗力实验须720－1100℃进行，实验表明，随着变形温度的降低，金属的流变力明显升高；在低温区变形时（720－780℃），高洁净钢的变形抗力与两种工业钢无明显差别；相同变形温度条件下， 变形量增大时高洁净钢的变形抗力增加程度比两种工业钢小。     

薄板坯连铸连轧CSP线生产低碳钢板的力学性能特征

从对珠钢CSP线试生产的低碳钢板ZJ330的大生产产品力学性能统计，力学性能特征实测观察表明，CSP薄板坯连铸连轧线生产的热轧板和普通厚板坯连铸连轧线生产的热轧板在组织状态和力学性能特征等方面存在较明显的差异，主要表现在：板材强度高，屈强比高，伸长率较高，各向异性小，初步搞清了薄板坯连铸连轧生产热轧薄板的力学特征，为今后进一步搞清机制和影响规律以及如何利用薄板坯连铸连轧生产线的工艺控制优势进行产品的组织性能控制提供了基础和参考。     

CSP低碳钢薄板连铸坯的连续冷却转变及显微组织细化

在Gleeble-1500热／力模拟机上模拟了用CSP技术生产的低碳钢薄板连铸坯变形后的连续冷却转变曲线，并分析了组织演变规律。低碳钢薄板连铸坯的连续冷却相变转变温度较低，且随冷速的提高而降低，其γ α两相区的温度范围较宽，都以150℃以上。相变后的最终组织为大量铁素体加部分珠光体。冷速较低时，铁素体晶粒呈多边形；冷速高时，晶粒多呈尖角形。随着冷速的提高，铁素体晶粒尺寸减小。在本实验变形条件下，当冷速达到15℃／s时，细化的铁素体晶粒尺寸趋于一个极限值，约为8μm。     

CSP低碳钢的表面带状组织

钢中的铁素体／珠光体带状组织是热轧钢板中常见的一个现象，它对钢的使用性能有很大影响。如可导致某些钢的冲击韧性降低，降低横向的塑性和断裂韧性等。由于它在技术上和学术上的重要性，多年来引起许多研究人员的重视并开展了有关的理论与实验研究。     

微合金钢中变形奥氏体等温转变产物的组织与强度

研究了一种含Ｍu,Nu,Ti和Ｂ是超低碳洁净钢和两种工业钢Ｘ６０和ＸＴＥ３５５在９００℃或７８０℃压缩７０％后在５００℃等温转变产物的组织与强度,结果表明,在奥氏体非再结晶温区大变形量变形后进行中温转变可有效细化晶粒,提高强度,处理后试验钢的晶粒尺寸为１－２um, 抗拉强度在７５０ＭＰa 以上,添加微量明显提高钢的贝氏淬透性,含硼的洁净钢具有细晶氏体组织,获得了最大的抗拉强度（７８９ＭＰa),对在Ａr3温度附近变形后再经中温等温转形成的组织,强度以及影响因素进行了讨论。     

薄板坯连铸连轧CSP生产低碳钢板的组织特征

对珠钢CSP线生产的低碳钢（ZJ400）连铸坯及轧后的组织特征观察和硬度测定表明：CSP线生产的连铸坯铸态组织为较细的树枝晶,枝晶宽度为几微米到30um,靠近表面层的枝晶宽度与中心区域差别很小,经第一道次50％变形后,板坯组织明显细化,具有局部“树枝晶”特征,“枝晶”宽度约5um,中心区域硬度降低,成品薄板的晶粒尺寸平均为5um,大多呈尖角型。变形区位力,应变及温度分布的有限元模拟分析结果与实际组织分析结果吻合。     

CSP薄板坯的铸态组织特征研究

对CSP的铸坯组织、化学成分偏析、枝晶间距、气体含量、夹杂物以及轧制过程中的组织变化进行了研究,结果表明:CSP薄板坯的低倍组织在结构上和传统板坯没有本质区别,但薄板坯组织较为细密,柱状晶比较发达,一次枝晶与二次枝晶间距小,化学成分均匀,铸坯全氧含量为28×10-6,氮含量为47×10-6;第一道次轧制后中心部的疏松和偏析明显减轻,树枝晶沿轧制方向弯曲,但没有被打碎;CSP铸坯中大颗粒夹杂物较少,主要是外来的;内生夹杂物主要以含氧化铝和铝酸盐及氧化钙的为多,尺寸基本都在10μm以内,大部分在2～5μm。     

CSP生产低碳钢的组织演变和析出物研究

为了阐明EAF-LF-CSP工艺生产的低碳钢组织细化机理,在薄板坯和不同道次变形后的同一轧件上取样,利用金相、SEM、TEM、XEDS等技术研究了连轧过程中显微组织演变和钢中第二相析出物.结果表明:与普通连铸板坯相比薄板坯的凝固组织更加细小;随轧制道次增加,薄板坯表面和心部的组织差异逐渐减小,轧后室温组织细化;CSP生产的低碳钢中存在大量纳米尺寸的氧化物和硫化物,起到细化晶粒的作用.CSP生产中采用快速冷却和凝固工艺、单道次大压下连轧工艺和层流冷却工艺,是成品组织细化的主要原因.     

TiC在Ti_2CS上形核生长的电镜观察及其取向关系的测定

为探讨与控制薄板坯连铸连轧工艺条件下碳化钛在钢中的析出行为,应用透射电子显微术(TEM)研究了纳米尺度TiC和Ti2CS析出相的结构及取向关系.结果表明,实验钢中Ti2CS的析出温度较TiC的高,先析出的Ti2CS可作为TiC的非自发形核地点.实验观察到细小TiC粒子在Ti2CS上生长的现象.电子衍射和X射线能谱(EDS)分析表明:TiC和Ti2CS之间的取向关系为{001}Ti2CS∥{111}TiC,〈100〉Ti2CS∥〈011-〉TiC.在TEM下还观察到以孪晶形式存在的TiC,孪晶面为(1-11-)面.总之,在钢中先行析出的Ti2CS和TiC粒子都可能成为新生成TiC的非自发形核地点,孪生和外延生长是TiC沉淀的两种重要机制.