钛微合金化高强钢

目录 1绪论1 1．1钢的物理冶金概述1 1．1．1物理冶金学的概念1 1．1．2物理冶金的发展过程1 1．1．3钢铁生产的物理冶金问题5 1．1．4物理冶金的热模拟研究方法7 1．2钛微合金化技术10 1．2．1微合金化元素在钢中的作用10 1．2．2微合金化元素钛的特点13 1．2．3钛微合金化技术的发展历程14 1．2．4钛微合金化高强钢的研发15 1．3作者团队的研究进展18 1．3．1与时俱进的物理冶金学18 1．3．2钛微合金化高强钢研究的关键节点19 参考文献20 2珠钢CSP生产钛微合金化高强钢的实践及相关研究242．1钛微合金化高强耐候钢的研发实践24 2．1．1珠钢CSP生产线介绍24 2．1．2珠钢CSP产品定位和钛微合金化高强耐候钢的成分设计26 2．1．3钛微合金化高强耐候钢的研发过程28 2．2钛微合金化高强耐候钢中析出物及沉淀强化研究32 2．2．1含钛钢中的析出物32 2．2．2碳化钛的沉淀强化效果34 2．2．3700MPa级高强耐候钢强化机理的定量研究37 2．3钛微合金化冷轧高强钢的再结晶规律研究39 2．3．1钛微合金化冷轧高强钢的组织演变39 2．3．2钛微合金化冷轧高强钢的再结晶温度研究412．3．3钛微合金化冷轧高强钢的再结晶动力学研究44 2．3．4钛微合金化冷轧高强钢再结晶行为的影响因素48 2．4小结50 参考文献51 3钛微合金化高强钢的控轧控冷工艺研究53 3．1纳米碳化钛析出的关键工艺环节53 3．2TMCP工艺对高强耐候钢组织和性能的影响57 3．2．1实验设计思路57 3．2．2实验结果58 3．2．3分析和讨论60 3．3变形奥氏体的动态再结晶规律研究62 3．3．1实验方案62 3．3．2应力应变曲线的影响因素63 3．3．3变形工艺参数对奥氏体再结晶组织的影响64 3．4变形奥氏体的静态再结晶规律研究683．4．1实验方案68 3．4．2静态再结晶的软化率曲线68 3．4．3形变诱导碳化钛析出70 3．4．4形变诱导析出动力学72 3．5过冷奥氏体的连续冷却相变规律研究72 3．5．1试样加工及实验方案72 3．5．2连续冷却转变曲线和相变组织73 3．5．3形变奥氏体相变组织的力学性能77 3．6小结80 参考文献81 4纳米碳化物等温析出动力学的研究方法83 4．1析出动力学的研究方法83 4．2等温析出动力学的室温压缩研究85 4．2．1实验方法85 4．2．2不同等温条件下实验钢的屈服应力86 4．2．3TiC等温析出行为与特征884．2．4强度增量与析出物体积分数的关系92 4．2．5等温析出温度时间的关系94 4．3显微硬度和等温压缩测定PTT曲线96 4．3．1实验思路96 4．3．2热模拟研究方案97 4．3．3TiC等温析出动力学曲线97 4．3．4等温工艺对TiC析出的影响100 4．4小结102 参考文献103 5钛微合金化高强钢的TTT、PTT曲线及其应用106 5．1过冷奥氏体等温转变（TTT）曲线106 5．1．1实验方案106 5．1．2等温相变组织107 5．1．3等温转变曲线108 5．2形变诱导析出PTT曲线1115．2．1实验方案111 5．2．2不同变形量下的应力松弛曲线112 5．2．3析出时间温度曲线114 5．3等温相变和等温析出的关系研究115 5．3．1实验方案116 5．3．2等温过程中铁素体晶粒硬度变化规律116 5．3．3等温相变过程中纳米碳化物析出模型118 5．4形变诱导析出和等温析出的耦合作用研究120 5．4．1实验方案120 5．4．2应力松弛过程中奥氏体的组织演变120 5．4．3形变诱导析出和等温析出对力学性能的影响 122 5．5小结123 参考文献124 6钛元素对低碳钢组织和力学性能的影响1266．1钛元素对低碳钢再结晶影响的规律研究126 6．1．1实验材料和研究方案126 6．1．2动态再结晶127 6．1．3静态再结晶130 6．2钛元素对低碳钢连续相变的影响规律研究133 6．2．1实验材料和研究方案133 6．2．2静态CCT曲线及相变组织133 6．2．3动态CCT曲线及相变组织135 6．3钛元素对实验钢组织演变的影响138 6．3．1实验方案138 6．3．2奥氏体组织演变138 6．3．3等温相变组织141 6．3．4含钛钢组织细化机理143 6．4钛元素对实验钢力学性能的影响1446．4．1实验方案144 6．4．2TMCP工艺对实验钢强度的影响144 6．4．3钛元素对实验钢相变组织显微硬度的影响145 6．4．4钛元素对实验钢等温压缩强度的影响148 6．5小结150 参考文献151 7低碳TiTiMo钢的物理冶金特征154 7．1实验材料和方法154 7．2变形奥氏体的再结晶156 7．2．1真应力应变曲线156 7．2．2组织演变160 7．2．3Ti、Mo元素对真应力应变曲线的影响162 7．3过冷奥氏体的连续冷却相变164 7．3．1连续冷却的热膨胀曲线164 7．3．2不同冷却速率下的室温组织1657．3．3连续冷却转变（CCT）曲线172 7．4过冷奥氏体的等温相变173 7．4．1过冷奥氏体等温相变组织173 7．4．2过冷奥氏体等温相变动力学177 7．5小结179 参考文献180 8钛微合金化高强钢中纳米碳化物的析出和作用机理182 8．1形变诱导碳化物析出182 8．1．1形变诱导析出动力学182 8．1．2形变诱导碳化物析出的粒子特征183 8．1．3奥氏体静态再结晶和应变诱导析出的相互作用186 8．2连续冷却相变过程中的碳化物析出189 8．2．1纳米碳化物的析出特征189 8．2．2连续冷却相变下的显微硬度1948．2．3Mo元素对钛微合金钢连续冷却相变组织和性能的影响197 8．3过冷奥氏体等温过程中碳化物析出197 8．3．1等温过程中的压缩强度197 8．3．2等温相变后的显微硬度199 8．3．3析出温度时间（PTT）曲线200 8．3．4等温析出纳米碳化物的TEM表征202 8．3．5等温析出纳米碳化物的APT表征210 8．3．6钼对于等温相变和析出的作用213 8．3．7700℃等温相变碳化物析出的理论模型215 8．4小结219 参考文献222 9钛微合金化高强钢发展方向和应用前景225 9．1热轧带钢2259．1．1生产工艺参数225 9．1．2复合钛微合金化技术226 9．1．3产品性能和用途227 9．2冷轧带钢228 9．2．1热轧—冷轧—退火工艺228 9．2．2冷轧高强钢的工艺性能229 9．2．3冷轧高强钢的物理性能（电磁性能）229 9．3中厚板生产231 9．4建筑钢筋232 9．5结语234 参考文献235