合金元素含量对汽车大梁用610L钢组织与性能的影响

采用“调Si、降Nb、加Ti”的合金设计理念,结合优化的控轧控冷工艺,开发出一种新型汽车大梁用610 MPa级Ti-Nb-Si系低碳微合金钢。结果表明,当Si、Nb和Ti的质量分数分别为0.04%、0.03%和0.06%时,试验钢在热轧后水冷(15～20℃/s)至卷取温度时的显微组织为铁素体+珠光体,且在铁素体基体内分布着高密度的纳米析出相,综合力学性能较好,屈服强度为539 MPa,抗拉强度为633 MPa,伸长率为20.5%,扩孔率为66.4%,各项力学性能和扩孔性能均满足汽车大梁用610L钢的性能要求。     

500MPa级海洋平台用钢热轧工艺及析出物研究

采用微合金化和控轧控冷工艺开发了500MPa级海洋平台用钢,分析了热轧工艺参数对其组织性能的影响,通过降低终轧温度,针状铁素体中M/A岛的数量减少,可以提高钢的低温韧性.利用透射电镜对析出物的形貌、尺寸、成分进行了分析,发现Nb、Ti复合添加时析出物的特点,即富Nb的(Nb、Ti)C以富Ti的方形(Ti, Nb)(C, N)为核心形成帽状物.     

轧制工艺对800 MPa复相钢组织性能的影响

随着汽车行业的发展,先进高强钢的研究与应用越来越广泛。设计了低C,以Cr、Mn、Si为基本元素,复合添加Ti、Nb、V、Mo等元素的复相(CP)钢化学成分;通过控轧控冷工艺,充分发挥了马氏体和贝氏体相变强化及合金元素的析出强化、细晶强化的复合作用,成功获得了屈服强度大于680 MPa,抗拉强度大于780 MPa,伸长率大于10％的热轧CP钢。研究了不同终轧温度、卷取温度下钢板的组织形貌和析出物大小对其力学性能和扩孔性能的影响,得到了最佳终轧温度为890 ℃,卷取温度为490 ℃。在此工艺下,试制钢板的组织形貌和析出物大小得到了良好的配合,其扩孔率达到47%,扩孔性能最优。     

Ti微合金钢NG-TMCP工艺处理后的性能及析出相

在实验室对Ti微合金钢进行了NG-TMCP热轧试验,并用SEM、TEM、化学相分析和X射线小角散射分析了其性能和析出相。结果表明,当轧后在700℃等温时,得到铁素体+珠光体组织,试验钢的屈服强度超过了550 MPa,但低温冲击性能偏低;试验钢中有大量的M3C和MC型颗粒析出,小于36 nm的纳米颗粒起到了显著的析出强化作用,析出强化增量达到279 MPa;采用综合强化机理计算得到的理论屈服强度与试验值吻合。     

低Si-Mn含Nb、Ti热轧双相钢的工艺与性能研究

通过实验室热轧试验,研究了工艺参数(终轧温度、层冷开始温度、卷取温度)对低Si低Mn含Nb、Ti热轧双相钢的组织性能的影响。通过合理的工艺控制得到了含有80%～90%的多边形铁素体及10%～20%的岛状马氏体,强度级别为550～600MPa的双相钢。     

低Si-Mn含Nb、Ti热轧双相钢的工艺与性能研究

通过实验室热轧试验，研究了工艺参数（终轧温度、层冷开始温度、卷取温度）对低Si低Mn含Nb、Ti热轧双相钢的组织性能的影响。通过合理的工艺控制得到了含有80％-90％的多边形铁素体及10％-20％的岛状马氏体．强度级别为550-600MPa的双相钢。     

轧后冷却方式对钛微合金高强钢组织性能的影响

本文实验研究了轧后冷却方式对低碳钛微合金钢组织、析出行为以及力学性能的影响。结果表明,不同的轧后冷却方式（层流冷却、层流冷却+超快速冷却、超快速冷却）下实验钢的组织主要是细晶铁素体。与层流冷却工艺相比,采用超快速冷却工艺能够细化铁素体晶粒尺寸,促进微合金元素Ti在铁素体中的析出且细小弥散。采用超快速冷却工艺,实验钢的抗拉强度和屈服强度分别达到了760MPa和683MPa,比层流冷却工艺下实验钢分别提高了40MPa和20MPa。     

Ti微合金化对耐火建筑钢组织和性能的影响

采用低Mo及Ti的复合微合金化,设计3种试验钢配以合理的控轧控冷工艺,成功开发出低成本460 MPa级耐火钢。力学性能测试及显微组织分析结果表明,控轧控冷后水冷,试验钢板获得耐火钢的理想组织:粒状贝氏体和M/A岛。随Ti含量的增加,3种试验钢的平均晶粒尺寸递减。3种试验钢的室温屈服强度都大于460 MPa,600 ℃保温3 h的高温屈服强度都大于307 MPa,具有良好的高温力学性能。在相变强化、析出强化、细晶强化及位错强化的共同作用下,不同Ti含量的试验钢获得了良好的高温力学性能。0.07%Ti含量试验钢的YS值(600 ℃屈服强度/室温屈服强度)为0.68,完全满足耐火钢的使用标准。     

890MPa级纳米碳化物强化铁素体高强钢的研制

通过Ti-V-Nb-Mo复合微合金化设计、控轧控冷(TMCP)及合理选择卷取温度,开发出抗拉强度为890 MPa级铁素体高强钢。结果表明,经两阶段控轧后冷却到600℃进行模拟卷取,钢板的屈服强度达到877 MPa,抗拉强度达到950 MPa,伸长率为20.0%,显微组织为均匀细小的多边形铁素体+少量晶界渗碳体。强化机理分析表明,析出强化和细晶强化是铁素体高强钢的主要强化方式,其中析出强化增量高达380 MPa。     

一种800 MPa级高强建筑用钢的试验研究

针对当前我国高强建筑用钢的开发,采用Ti-Nb微合金化技术设计试验钢化学成分,通过热膨胀试验确定了试验钢的动态CCT曲线,基于此设计了实验室热轧试验方案,研究了工艺参数对试验钢组织、性能的影响。结果表明:当水冷终冷温度大于610 ℃时,试验钢的显微组织为铁素体+珠光体;当水冷终冷温度小于390 ℃时,试验钢显微组织为少量铁素体+贝氏体;当终轧温度为810 ℃、水冷终冷温度为350 ℃时,试验钢显微组织为少量铁素体+贝氏体,屈服强度为837 MPa,这是细晶强化、相变强化、析出强化共同作用的结果,为800 MPa高强钢筋的研究开发提供了数据支撑和理论指导。     

成分差异对低成本热轧双相钢组织性能的影响

实验室真空感应炉冶炼C-Mn钢、Nb-Ti钢和含Cr钢,轧后采用三段式冷却工艺试制低成本热轧双相钢,分析了成分差异对热轧双相钢组织性能的影响。结果表明,三种成分均可得到铁素体和马氏体双相组织;三者比较而言,C-Mn钢的铁素体含量较高,塑性好,但强度级别低;由于Nb-Ti钢中微合金元素Nb的固溶拖曳作用抑制相变,铁素体含量低,但细晶强化作用提高了钢板的屈服强度,屈强比增加;含Cr钢显微组织中马氏体含量最高,抗拉强度随之增高,屈强比较Nb-Ti钢降低。     

580MPa级热轧高扩孔钢的组织与性能

采用Nb、V、Ti微合金化,通过TMCP工艺试验,研究了Nb、V、Ti微合金对低碳钢显微组织、力学及成形性能的影响,并分析了影响扩孔性能的因素。研究结果表明,适当加入微合金Nb、Ti,能够大幅度提高试验钢的强度,同时延伸率、硬化指数、扩孔性能良好;热轧高扩钢中的贝氏体能够起到阻挡裂纹扩展的作用,导致裂纹扩展转向,铁素体-贝氏体组织有利于钢板扩孔性能的提高。     

低成本热轧双相钢组织性能研究

利用两段式和三段式冷却方式进行低Si—Mn含Nb、Ti热轧双相钢实验，通过合理的工艺参数控制得到了细小的铁素体基体上均匀分布的马氏体组织，屈强比为0．6，强度级别为550MPa级热轧双相钢。并分析讨论了工艺参数对组织性能的影响，为现场工业试制提供了理论基础。     

屈服强度700 MPa级冷轧耐候双相钢的组织与性能

介绍了鞍钢连续退火机组试制屈服强度700 MPa级冷轧耐候双相钢的工艺流程,并对所研究钢板进行了力学性能测试和显微组织分析。结果表明,通过常规喷气冷却连退工艺处理,试验钢的屈服强度达到742 MPa,抗拉强度为952 MPa,断后伸长率为11.5%,屈强比为0.78。试验钢组织由铁素体和马氏体的双相细晶组织构成,铁素体位错密度较高,马氏体呈板条状,其体积分数约为65%,马氏体发生部分分解,回火过程中有一定量的合金渗碳体析出。通过微合金元素Nb和Ti的细晶强化和沉淀强化,提高了试验钢的强度。     

控轧控冷工艺对440 MPa级船体钢组织与性能的影响

通过CCT曲线和实验室控轧控冷工艺试验,研究了440 MPa级船体钢的过冷奥氏体连续冷却(CCT)过程的相变以及组织性能。结果表明:试验钢在较宽的冷速范围内容易得到贝氏体组织,随着终轧温度的降低,试验钢的强韧性得到提高。轧后空冷条件下,试验钢得到铁素体+珠光体组织,韧性较好,但强度富余量相对较小。轧后加速冷却,试验钢的强度得到明显提升。模拟卷取温度为550 ℃时,试验钢的强韧性相对更好。综合分析,较优的控轧控冷工艺参数为:终轧温度840 ℃,轧后冷速(20±5) ℃/s,卷取温度550~560 ℃。     

非调质CT80连续油管用钢的控轧控冷工艺

利用Gleeble-1500热模拟试验机进行了控轧控冷热模拟试验,分析了非调质CT80连续油管用钢的精轧变形温度、冷却速度和卷取温度对试验钢组织与性能的影响规律。基于控轧控冷热模拟试验结果,设定了试验钢实验室轧制工艺,在终轧温度830℃、冷却速度46℃/s和卷取温度450℃轧制工艺条件下,获得了具有针状铁素体+贝氏体+少量M/A岛组织构成的成品钢板,其屈服强度620 MPa,抗拉强度754 MPa,伸长率29.2%,屈强比0.82,各项性能均满足CT80连续油管用钢力学性能要求。     

控轧控冷对Ti-Mo-Nb复合微合金化低碳钢组织和力学性能的影响

研究了控轧控冷的冷却速度对Ti-Mo-Nb微合金高强钢组织与性能的影响。结果表明,随着冷却速度的降低,试验钢中铁素体逐渐等轴化,铁素体的体积分数、晶粒尺寸逐渐增加。冷却速度的降低可显著细化析出相尺寸并增加其体积分数,析出方式由弥散析出向相间析出转变。铁素体通过析出强化实现提升材料强度的同时,成形性能得到改善。当冷却速度为28℃/s时,试验钢获得了优异的综合力学性能,抗拉强度为853 MPa,屈服强度为750 MPa,伸长率为18.6%,扩孔率为68.5%。组织细化与析出强化是试验钢的主要强化机制,当冷却速度为28℃/s时,细晶强化和析出强化强度增量分别为206 MPa和328 MPa。     

冷却工艺对低Si含Cr热轧双相钢组织和性能的影响

以一种低Si含Cr热轧双相钢为研究对象,通过热轧试验,对比研究了两种轧后冷却工艺对获得的双相钢板的组织和性能的影响。结果表明,在轧后采用易于控制的连续层流冷却工艺时,钢板的抗拉强度可达600 MPa以上,屈强比约为0.56,伸长率高于26%,相变硬化指数n值大于0.22;而当轧后采用三段式冷却工艺时,与前者相比,得到的钢板的强度略低,抗拉强度大于550 MPa,但其它性能较优。     

汽车用镀锌低合金高强钢HX550LAD+Z的研制与开发

为开发力学性能稳定、冷弯性能良好的汽车用镀锌低合金高强钢HX550LAD+Z,对HX550LAD+Z钢的化学成分、控轧控冷及镀锌退火工艺进行了设计，并采用拉伸试验机、金相显微镜、扫描电镜、透射电镜等分析了成品力学性能、冷弯性能、金相组织和析出物等。结果表明：采用低C同时添加微量Nb、Ti的化学成分设计，热轧终轧温度为920℃、卷取温度为550℃,镀锌均热温度为840℃、缓冷温度为700℃,镀锌光整采用0.5%恒延伸率模式，生产的镀锌低合金高强钢HX550LAD+Z组织为铁素体+珠光体，平均晶粒尺寸为7.5μm,晶粒度达11.2级，析出物主要为Ti(C,N)和(Nb, Ti)(C,N),抗拉强度R_m≥620 MPa,屈服强度R_p0.2=560～620 MPa,伸长率A₈₀≥14%。开发的镀锌低合金高强钢HX550LAD+Z成功应用于汽车后梁上下件，零件产品表面质量、性能及尺寸外形等各项指标均达到相关技术要求，零件实现减重9%。     

终轧温度对热轧细晶双相钢组织与性能的影响

研究低温区大变形结合轧后连续冷却工艺时,终轧温度对低Si含Nb热轧细晶双相钢组织和力学性能的影响.结果表明:随着终轧温度的升高,组织中铁素体含量降低,铁素体晶粒尺寸稍微增大(3～4 μm),马氏体呈细小岛状弥散分布于铁素体基体上;终轧温度对屈服强度影响不大,但随着终轧温度的升高,抗拉强度提高,屈强比和伸长率降低,n值升高.试验条件下,试验钢最佳的终轧温度为810～850 ℃,钢板的抗拉强度可到700 MPa以上,屈强比低于0.66,n值达到0.17,伸长率高于22.5%.