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。     

新一代TMCP的实践和工业应用举例

介绍以超快速冷却为核心的新一代TMCP技术在钢材生产中的广泛应用和由此而导致的钢材性能的提升.这些应用包括棒线材控轧控冷技术突破和应用、轴承钢的轧后超快速冷却控制碳化物分布、利用超快速冷却技术进行热轧带钢组织复相化控制,以及热轧带钢轧机实施超快速冷却装置的改造和中厚板轧机实施超快速压力喷射式冷却 ACC的新式冷却系统的建立.     

热轧层流密集冷却控制的研究与应用

随着TMCP技术的发展,通过合理设计合金元素含量和在线快冷工艺,可实现相变强化、细晶强化和亚晶强化,从而实现热轧卷板强度、塑性、韧性和可焊性的良好匹配。考虑到特殊品种结构对超快层流冷却速率的要求,太钢对2 250 mm热轧生产线层流冷却区域进行了全线加密设备改造,通过采用密集快冷卷取温度控制技术,实现了高强度管线钢的减量化生产。     

以超快速冷却为核心的新一代TMCP技术

与传统TMCP技术采用“低温大压下”和“微合金化”不同，利用连续轧制的大变形和应变积累，提出以超快速冷却技术为核心的新一代控制轧制和控制冷却技术（NG-TMCP），描述了它的技术特征和材料特点，指出这是一项节省资源和能源、有利于材料循环利用、促进社会可持续发展的新技术。     

超快速冷却条件下碳素钢中纳米渗碳体的析出行为和强化作用

利用超快速冷却技术对碳素钢中渗碳体的纳米析出行为和强化作用进行了研究.实验结果表明,在超快速冷却条件下,0.17%C和0.33%C钢的组织中形成了大量弥散的纳米级渗碳体析出,颗粒尺寸为10~100 nm,实现了在无微合金元素添加的条件下渗碳体的纳米级析出.随着超快速冷却终冷温度的降低,钢的屈服强度和抗拉强度都逐渐增加,当超快速冷却的终冷温度从890℃下降到600℃时,0.17%C和0.33%C钢的屈服强度提高超过了100 MPa.在超快速冷却之后采用形变热处理工艺,可以进一步增加钢的位错密度,促进渗碳体均匀形核,实现了纳米级渗碳体颗粒在整个组织中更加均匀弥散的分布,从而更好地实现均匀强化的效果.在超快速冷却和形变热处理工艺条件下,0.17%C钢的屈服强度提高到600 MPa以上.     

以超快速冷却为核心的新一代TMCP技术

与传统TMCP技术采用"低温大压下"和"微合金化"不同,利用连续轧制的大变形和应变积累,提出以超快速冷却技术为核心的新一代控制轧制和控制冷却技术(NG-TMCP),描述了它的技术特征和材料特点,指出这是一项节省资源和能源、有利于材料循环利用、促进社会可持续发展的新技术.     

用快速冷却工艺生产高强度多相钢的实验研究

通过对含Nb微合金钢控制轧制后，进行快速冷却＋超快速冷却工艺的研究，得到了针状铁素体、板条马氏体及下贝氏体多相组织。实验钢在850℃终轧后，以高于50℃／s的冷却速度快速冷却到中间温度（600～550℃），空冷2～3s，之后采用超快速冷却至低温卷取。实验钢具有多相组织，屈服强度达到500MPa，抗拉强度明显提高，同时保证了强度和塑性的良好匹配，节约了生产时间。快冷与超快冷相结合的工艺为开发高强度微合金钢提供了新的实验手段。     

控轧控冷技术的发展及在钢管轧制中应用的设想

传统控轧控冷(TMCP)技术由于受到冷却能力的限制,对钢材性能的提高有一定局限性.为了进一步强化钢材的性能,提出了以超快速冷却技术为核心的新一代控轧控冷(NG-TMCP)技术.该技术提高了钢的细晶强化、析出强化、相变强化等多种强化机制,充分挖掘了钢材的潜力.介绍了NG-TMCP技术目前在热轧带钢、中厚板、棒线材及H型钢...     

新一代轧后冷却装置供水系统的优化设计

针对新一代TMCP工艺轧后冷却装置对配套水系统提出的工艺要求,在分析传统的工频泵增压供水、高位水塔供水和变频泵供水的优缺点和水泵变频调速节能效率的基础上,提出了一种优化的高压变频泵供水系统,并对系统中关键设备进行了分析和设计。系统投入运行后,变频工作范围、带载调节速度比传统的供水系统有了很大的提高,满足了新一代轧后冷却系统的大流量范围和大压力变化范围及连续柔性化快速调节的供水工艺要求,取得了很好的节能增效的效果。     

低成本Q500E低合金高强度厚钢板的开发

为开发低成本Q500E低合金高强度厚钢板,系统研究了未再结晶区变形量和变形后冷却速率对一种低合金钢奥氏体连续冷却相变(CCT)行为和组织变化规律的影响。通过系列TMCP试验,探讨了精轧温度对试验钢板显微组织和力学性能的影响。结果表明,未再结晶区变形量、变形后冷却速率和精轧温度均能显著影响试验钢的显微组织和力学性能。生产低成本Q500E厚钢板的TMCP工艺为:在奥氏体再结晶区和未再结晶区进行两阶段轧制,精轧温度800～850℃,精轧压下率75%,轧后以高于10℃/s的冷却速率冷却至450～500℃。     

高强韧耐候桥梁钢Q500qENH的生产工艺

利用MMS-200热模拟试验机和实验室电炉进行热模拟试验和热处理试验,通过硬度、拉伸和冲击性能检测及显微组织观察,对高强韧耐候桥梁钢Q500qENH的控轧控冷工艺和热处理工艺进行了研究。结果表明:高强韧耐候桥梁钢Q500qENH宜采用热机械轧制(TMCP)+回火的生产工艺;冷却速度10~20 ℃/s、返红温度500~550 ℃、回火温度450~500 ℃时,试验钢的高强韧性和低屈强比匹配较佳;TMCP态的组织以板条贝氏体为主,回火后组织逐渐由板条状向粒状转变,且原奥氏体晶界变得更清晰;随回火温度的升高,试验钢的拉伸曲线由拱顶型向吕德斯型变化。     

轧制冷却工艺对低合金超高强钢Q1300组织性能的影响

以开发屈服强度大于1 300MPa低合金超高强结构钢为目的,采用不同的轧制及冷却工艺并进行再加热淬火和回火处理,研究了轧制冷却工艺对低合金超高强钢组织性能的影响规律。结果表明,试验钢经控制轧制后奥氏体晶粒被拉长成扁条状,水冷至600℃后再空冷至室温所得到的粒状贝氏体组织较直接空冷至室温的组织细小,高温连续轧制后空冷至室温得到的组织为粒状贝氏体+板条贝氏体;相比高温热轧工艺,采用控轧控冷工艺能增大轧态组织的原奥氏体晶界面积,能有效细化再加热原始奥氏体晶粒,晶粒尺寸可减小3.5μm;经控轧控冷及调质热处理后,钢板具有较好的强韧性,屈服强度为1 345MPa,抗拉强度为1 590MPa,-40℃冲击功为44J,各项性能指标均达到相关标准要求。     

Q235E-Z35高强度特厚钢板的研制

利用Q235连铸坯料,在某4300mm宽厚板轧机上针对Q235E-Z35钢种进行了厚80mm钢板的TM-CP工艺试验,结果表明:采用出炉温度在1150-1250℃,加热时间不超过230min精轧开轧温度为770-810℃,终轧温度为740-780℃,轧后采用层流冷却,终冷温度为650-700℃,未再结晶区总压下率大于40%的工艺生产Q235E-Z35高强度厚板的屈服强度达到330MPa以上,伸长率达到30%以上,冲击功达80J以上,Z向断面收缩率大于45%,探伤到2级探伤要求,实现了良好的强度、韧性和内部质量的结合,且不添加微合金元素Nb和V和Ti,工艺上省去了热处理工序,降低了生产成本。     

Microstructure and Mechanical Properties of 1,000 MPa Ultra-High Strength Hot-Rolled Plate Steel for Coal Mine Refuge Chamber

The 1,000 MPa ultra-high strength hot-rolled plate steel with low-carbon bainitic microstructure was developed in the laboratory for coal mine refuge chamber. The static recrystallization behavior, microstructure evolution, and mechanical properties of this hot-rolled plate steel were investigated by the hot compression, continuous cooling transformation, and tensile deformation test. The results show that the developed steel has excellent mechanical properties at both room and elevated temperature, and its microstructure mainly consists of lath bainite, granular bainite, and ferrite after thermal–mechanical control process(TMCP). The ultra-high strength plate steel is obtained by the TMCP process in hot rolling, strengthened by bainitic transformation, microstructure refinement, and precipitation of alloying elements such as Nb, Ti, Mo, and Cu. The experimental steel has relatively low welding crack sensitivity index and high atmospheric corrosion resistance index. Therefore, the developed steel has a good balance of strength and ductility both at room and elevated temperature, weldability and corrosion resistance, and it can suffice for the basic demands for materials in the manufacture of coal mine refuge chamber.     

基于控制冷却技术的Q620级别高强度热轧无缝钢管开发

传统的无缝钢管生产过程中缺乏类似板材TMCP工艺的组织调控手段,不但同级别产品合金添加量明显高于板材,而且高强度产品只能通过后续热处理实现,成本及能耗明显较高。基于近年来成功实现工业化应用的热轧无缝钢管在线控制冷却技术,研究了冷却工艺对产品轧态组织性能的影响,结果表明采用合理的轧后控制冷却工艺路径,可以有效地调控轧态组织,与常规轧态空冷管材相比,可大幅提高其强韧性,具备生产高强度无缝钢管产品的潜力。采用合理的成分设计,成功生产出Q 620级别高强度无缝钢管产品,其各项性能满足标准要求。     

TMCP技术的新进展——-柔性化在线 热处理技术与装备

TMCP技术是改善产品质量的重要轧制工艺技术。近年来,在传统的加速冷却和直接淬火的基础 上,柔性化的轧后在线热处理得到了快速发展,成为TMCP技术发展的前沿和热点。本文重点介绍了在线热处理过程中应用的超快速冷却技术和再加热设备,并以实例说明了柔性化在线热处理技术在开发产品、降低成本方面的作用     

中厚板UFC-ACC联动冷却控制系统的开发

在深入研究某中厚板厂新增超快速冷却系统的特点及功能的基础上,结合已掌握的德国西马克层流冷却控制技术,提出了两个冷却设备的基础自动化系统和过程自动化系统联动控制技术方案,为新增超快冷控制系统的嵌入找到了一个合适的切入点。基于UFC-ACC联动冷却控制系统,该厂已开发并批量生产了多个钢种（管线钢、高强钢、压力容器钢等）中厚板产品。     

AR+正火工艺与TMCP+正火工艺生产桥梁钢对比分析

对比了AR+正火工艺、TMCP+正火工艺生产的Q370qE-Z25桥梁钢的组织性能。结果表明,TMCP+正火工艺生产的Q370qE-Z25桥梁钢力学性能较好,尤其是屈服强度较AR+正火工艺的高出约30MPa,从而有助于合理制定客户有特殊要求(如强度高于国家标准)桥梁钢的生产工艺。     

薄板坯连铸连轧高强度低合金钢的控轧控冷工艺

针对FTSR工艺生产的700 MPa级高强度低合金(HSLA)钢进行了控轧控冷(TMCP)工艺试验研究,分析了不同控制轧制和控制冷却工艺对钢带力学性能和组织的影响规律。结果表明:热轧钢带强度与精轧阶段控制轧制道次积累变形量呈现显著正相关;层流冷却方式对钢带性能影响不显著,但间隔冷却模式能够改善钢带通宽方向性能不均匀性;控制冷却终点温度由600 ℃提高至670 ℃,钢带显微组织随温度升高而发生粗化,但析出相析出更充分,钢带强度持续升高。