微细粒赤铁矿配加SiO2直接还原试验

采用赤铁矿配加 SiO2制成的团块进行直接还原,研究了微细粒嵌布赤铁矿直接还原焙烧及其分选机理,应用 X射线衍射扫描电镜及能谱等对还原产物进行分析.结果表明,SiO2含量较低时,SiO2对微细粒嵌布赤铁矿直接还原影响较小,SiO2含量增加时,还原团块金属化率、分选指标显著降低.还原温度较高时,SiO2对微细粒嵌布赤铁矿的直接还原-分选的影响加大.采用反应活性较好的烟煤作还原剂,能提高还原过程中铁氧化物还原速率,加快铁氧化物的还原,降低 SiO2对还原-分选指标的影响.SiO2含量升高,还原焙烧产物中硅酸铁含量增加,金属铁含量减少,同时金属铁颗粒粒径也随之减小,SiO2的存在对微细粒嵌布赤铁矿直接还原有显著的不利影响,适宜的还原温度和良好的还原煤有利于改善微细粒嵌布赤铁矿直接还原-磁选指标.     

温轧低碳钢渗碳体形态对终轧组织性能的影响

通过温轧铁素体+珠光体组织获得两种渗碳体分布形态,并在300℃变形获得不同的位错密度,结合随后的快速升温至奥氏体低温区以及快冷后单道次轧制变形获得了铁素体晶粒尺寸为200～500nm的亚微米晶钢,拉伸性能测试表明利用该工艺获得的样品除了具有很高的抗拉强度(1000MPa)之外,其屈强比相对较低,断后总伸长率≥20%。TEM观察发现,原始组织中渗碳体弥散分布的试样更容易在上述工艺下获得等轴亚微米晶铁素体以及适量板条马氏体和孪晶马氏体组织,而原始组织中渗碳体分布集中的试样其终态组织中等轴晶铁素体的比例显著减少,且铁素体晶内位错密度要低于前者。     

Nb-V-Ti微合金钢中奥氏体两相区变形过程组织演变

利用循环加热-淬火工艺制备超细晶奥氏体的基础上,将超细晶奥氏体快冷至两相区实施不同应变速率下的单道次变形,分析其在两相区的动态组织演变特征。结果表明：奥氏体晶粒尺寸为1～3μm的Nb-V-Ti微合金,在两相区不同应变速率变形下可获得尺寸小于500 nm铁素体晶粒,且变形过程中铁素体由初始的不均匀条带状分布逐渐演变为均匀弥散化分布。     

温轧原始组织及冷却速率对低碳微合金钢终态组织的影响

为了研究温轧原始组织及冷却速率对材料终态组织的影响,利用两种低碳微合金钢在不施加变形的前提下结合快速加热及冷却工艺,对不同条件下的终态组织进行了比较。结果表明:合金元素含量较高的钢中,温轧组织不同对终态组织的影响比较显著,其中以原始组织为温轧回火马氏体的更能有效获得细化和多相的终态组织;随着冷却速率的增加,铁素体平均晶粒尺寸减小,且在合金元素含量较高的钢中,更容易获得贝氏体和马氏体组织,而合金元素含量较低的钢中,冷却速率对终态组织的影响不大。     

利用相变进行低碳钢的亚微米化

以低碳微合金钢为对象,提出了一种利用相变进行亚微米化的新方法.通过大变形量温变形和循环淬火相结合的方法,使奥氏体晶粒细化到1-2 μm.在一般冷速的连续冷却条件下,得到的铁素体粒径接近或超过原奥氏体晶粒;若冷却过程中在Ar3点以下施加较大的变形,则可以获得尺寸为0.1-0.3 μm的亚微米级铁素体组织.大变形量的温变形使得原始组织中的碳化物分布均匀,促进了加热过程中碳化物的溶解及超细奥氏体晶粒的形成;晶界滑动促进奥氏体的晶界形核可能是超细奥氏体形变诱导相变的主要机制.     

温轧原始组织及冷却速率对低碳微合金钢终态组织的影响

为了研究温轧原始组织及冷却速率对材料终态组织的影响,利用两种低碳微合金钢在不施加变形的前提下结合快速加热及冷却工艺,对不同条件下的终态组织进行了比较。结果表明：舍金元素含量较高的钢中,温轧组织不同对终态组织的影响比较显著,其中以原始组织为温轧回火马氏体的更能有效获得细化和多相的终态组织;随着冷却速率的增加,铁素体平均晶粒尺寸减小,且在合金元素含量较高的钢中,更容易获得贝氏体和马氏体组织,而合金元素含量较低的钢中,冷却速率对终态组织的影响不大。     

循环加热.淬火工艺下超细晶奥氏体的晶粒演变特征

分别利用含Nb钢和Nb-V-Ti钢研究了循环加热-淬火工艺下原始组织分别为温轧铁素体/珠光体、温轧回火马氏体以及常规铁素体/贝氏体的热模拟试样在不同循环次数条件下所获得的超细晶奥氏体晶粒的演变特征。研究表明:复合微合金化更有利于该工艺下奥氏体晶粒的超细化,且相比之下以温轧铁素体/珠光体为原始组织更有利于获得超细晶奥氏体,利用这一原始组织在3~4次循环加热-淬火处理后得到奥氏体晶粒尺寸在1~2μm;同样原始组织条件下,单纯添加Nb使得实现最大程度奥氏体晶粒超细化效果所需要的循环加热-淬火次数减少;根据Nb-V-Ti复合微合金钢中析出相粒子的透射及能谱分析发现,V的大量固溶以及Nb的部分溶解很大程度上决定着微合金元素添加对奥氏体晶粒超细化的影响程度。     

超细晶奥氏体在两相区大变形后的瞬态组织

将一种低碳结构钢循环加热淬火得到超细晶粒奥氏体,再以20℃/s的速率将其冷却至两相区进行真应变量为2的大变形,分析了形变后的瞬态组织.结果表明:用该工艺制备的超细晶奥氏体在两相区的高速大变形的后期,始终呈现应变硬化特征,并伴随有一定程度的形变诱导相变或铁素体动态再结晶等软化行为;同时,在较低温度快速大变形容易在试样的个别碳过饱和区导致应变诱导孪晶马氏体组织的生成,且随着形变温度降低孪晶马氏体量增加-循环加热淬火前的原始组织影响奥氏体内碳浓度分布,在一定程度上影响冷却变形过程的应力应变行为和形变后的瞬态组织.     

低碳微合金钢超细晶奥氏体长大动力学方程中时间因子的确定

观察并研究了Nb-V-Ti微合金钢中超细晶奥氏体在不同等温温度下的长大动力学行为。基于Beck方程以及普遍适用性的长大动力学方程,分析时间因子n的变化趋势。结果表明,在等温温度大于1000℃条件下时间因子n值才趋于稳定值0.28±0.02,并发现奥氏体晶粒超细化后曲率半径的减小以及固溶的微合金元素含量是影响时间因子的主要原因。     

Nb-V-Ti微合金钢中奥氏体两相区变形过程组织演变

利用循环加热-淬火工艺制备超细晶奥氏体的基础上,将超细晶奥氏体快冷至两相区实施不同应变速率下的单道次变形,分析其在两相区的动态组织演变特征。结果表明:奥氏体晶粒尺寸为1～3μm的Nb-V-Ti微合金,在两相区不同应变速率变形下可获得尺寸小于500 nm铁素体晶粒,且变形过程中铁素体由初始的不均匀条带状分布逐渐演变为均匀弥散化分布。