不同热连轧工艺Ti—IF钢板中析出相及织构的研究

采用电镜和化学相分析的方法对三个热连轧厂不同工艺条件下生产的Ti-IF钢热轧板析出相进行了定性和定量的研究,并分析了Ti-IF钢热轧板织构及其深冲性能.结果表明:在化学成分基本相同的情况下,不同热连轧工艺对TiS与Ti4C2S2析出量影响较大.三种钢板主要的析出相为TiN、TiS与Ti4C2S2,其中TiN的析出量相同,TiS与Ti4C2S2析出量差异较大.TiS与Ti4C2S2析出量多的钢板,析出相平均粒度大,有利织构{111}10织构强,深冲性能好.     

S元素含量对IF钢热轧析出物的影响

在Gleeble-3500热模拟试验机上,利用模拟轧制和卷取方法研究了不同S含量Ti-IF钢热轧成品第二相粒子的析出行为。试验结果表明,Ti-IF钢的析出物类型随着S含量的增加出现明显变化,当S质量分数为140×10^-6时,大尺寸析出物中出现TiS单独析出情况,同时随着钢中S含量的增加,大尺寸析出物(200 nm以上)逐渐增多,主要析出物类型为TiS和Ti₄C₂S₂;而小尺寸析出物(20 nm以下)逐渐减少,主要析出物类型为TiC。结合钢种的热力学分析可知,当S含量增加时,基体内固溶的C原子,首先满足Ti₄C₂S₂形成的需要,其次再以TiC的形式析出,可见S元素对固定间隙C原子有明显作用,由此提出钢种设计时S元素含量按下限设定的理论。     

卷取温度对IF钢热轧板第二相粒子析出的影响

采用CSP工艺生产汽车用IF钢,观察了热轧板中主要存在的第二相粒子形貌,确定了钢中主要存在的四种第二相粒子Ti N、Ti C、Ti4C2S2和Ti S。分析了热轧卷取温度对热轧板中Ti C粒子析出的影响,结果表明第二相粒子主要分布在晶界处,随卷取温度升高第二相粒子尺寸及晶粒尺寸增大。     

微合金化S355钢的第二相析出行为

采用Thermo-Calc软件,分析了S355钢连铸坯在200~1600℃温度范围内第二相粒子的析出行为,并利用扫描电镜(SEM)与透射电镜(TEM)观察确认了S355钢铸坯中析出物的形貌、类型与析出位置。结果表明:S355钢中含Ti、含Nb以及含V的第二相析出温度依次降低,且氮化物析出温度普遍高于碳化物;S355钢在高温阶段易形成典型的Nb Ti复合析出相,在低温阶段易在晶界与位错附近形成纳米级Nb C;S355钢析出相的开始析出温度分别为:1388℃(Ti N)、1100℃(Nb N/Nb C)、1080℃(Ti C)、936℃(Al N)和900℃(VNC).     

FeTiP相在高强IF钢热轧过程中析出行为的研究

利用电阻炉、Gleeble热模拟试验机和透射电镜,分析了高强IF钢中FeTiP相在热轧过程的析出行为.结果表明,高强IF钢连铸坯中心位置存在少量的FeTiP相析出物,但经过加热和长时间保温,析出物可完全回溶;在热轧过程中,轧制温度范围内的应变诱导析出物主要为TiS相、Ti4C2S2相和TiC相,难以捕捉到明显的FeTi...     

超高Ti耐磨钢第二相粒子的析出行为研究

超高Ti耐磨钢(w(Ti)=0.2%～0.6%)中第二相粒子的类型、形态、尺寸、分布及数量等对其性能具有重要影响,但是在生产过程中很难精准控制。为此,利用金相显微镜、扫描电镜SEM、电子探针EPMA、夹杂物自动分析仪ASPEX等对超高Ti钢中第二相粒子的析出行为进行了研究分析。结果表明：超高Ti钢中第二相粒子主要有两种类型,一种为长条状形态的Ti+Mo+C粒子,另外一种为方形或三角形等规则形状的TiN粒子;连铸坯原始枝晶大小决定了第二相粒子分布的均匀性,原始枝晶尺寸越小,第二相粒子分布就越均匀,如果第二相粒子均匀分布在枝晶间,团簇状现象会减轻,因而需要对连铸工艺严格控制,以防止粗大的枝晶;第二相粒子析出过程中,Ti和N元素首先析出形成TiN相,然后Ti和Mo元素以含Mo的Ti+Mo+C粒子形式析出;Ti+Mo+C粒子析出方式有两种,一种是直接以先析出的TiN粒子为核心外延生长,另一种是单独析出形核长大。     

有效Ti含量对退火态DC01EK带钢组织性能的影响

低碳钢中加入Ti元素对钢中N、S、C化合物的析出有影响,从而会对钢的性能产生极大的影响。针对当前市场对退火态DC01EK带钢屈服强度的较高要求,对一种Ti微合金化退火态DC01EK带钢在不同化学成分下的力学性能、显微组织和析出物进行了试验研究,结合屈服强度计算模型,分析了不同化学成分试验钢组织性能变化的原因。结果表明:细晶强化作用是导致成品带钢屈服强度差异的主要原因。在试验钢中Ti元素添加量相对较少,且当有效Ti含量在0.003 6%及以下时,成品带钢中主要析出粗大的TiN、Ti₄C₂S₂及少量细小的TiC,细晶强化的作用较小,对屈服强度增量的影响较小;而当有效Ti含量在0.007 14%及以上时,由于有更多富余的Ti与C结合,能够析出大量细小的TiC析出物,细晶强化作用显著,成品带钢屈服强度明显提高。因此在实际生产中,对DC01EK搪瓷钢进行化学成分设计时需要考虑Ti、N、S三者之间的配比,即需要考虑有效Ti含量对其性能的影响。     

Ti和Nb-Ti微合金化高强钢中Ti的析出行为

采用0.07 wt%Ti和0.015 wt%Nb-0.07 wt%Ti微合金化的成分体系,通过控轧控冷和控轧控冷+回火工艺制备了厚度为30 mm的钢板.钢板在TMCP状态的形貌为贝氏体板条和沿贝氏体板条分布的马奥组元和析出物构成.回火后马奥组元分解,贝氏体板条界面弱化,在贝氏体板条中形成了大量细小的Ti的析出物.钢板中的析出物主要包括:粗大的TiN析出、TiC、Ti4C2S2析出和Nb-Ti的复合析出等.粗大方形TiN在钢中的Al2O3、MgO或Ti2O3的夹杂上形核长大,边长为5 μm左右.在0.07 wt%Ti成分体系中,TMCP和TMCP+回火状态钢板中的析出物主要是100 nm以下的TiN、TiC和Ti4C2S2析出.在0.015wt%Nb-0.07 wt%Ti成分体系中,析出物主要是Ti和Nb的碳化物析出,尺寸300 nm以下.添加微量的Nb会导致0.07 wt%Ti钢板的强度和冲击功下降,其原因可能是由于Nb和Ti形成较大的复合析出物,降低了析出物对位错运动的抑制作用,导致钢板力学性能下降.     

Nb-Ti-IF钢平衡析出相的热力学计算与分析

采用Thermo-Calc热力学计算软件对Nb-Ti-IF钢在0~1600℃存在的平衡析出相进行了热力学计算,讨论了合金元素Nb和Ti含量对含Nb、Ti平衡析出相的影响。此外,对Fe Ti P相的平衡析出进行了热力学计算,并将计算与显微分析结果进行对比。结果表明,Nb-Ti-IF钢中平衡析出相主要有:FCC_A1#1、FCC_A1#2、LAVES_PHASE_C14、Ti4C2S2、Mn S及M3P。Ti含量对各含Ti析出相的影响规律如下:≥0.045%Ti,Ti含量变化对FCC_A1#1相的析出几乎没有影响;0.045%Ti,Ti含量变化对FCC_A1#1相的析出开始产生较明显的影响。≥0.05%Ti,Ti含量变化对Ti4C2S2相的析出影响较小,而当0.05%Ti时,Ti含量对Ti4C2S2相的析出影响十分明显。合金元素Nb、Ti的最佳添加量分别为0.02%和0.05%。     

1000MPa级Nb-Ti微合金化超高强度钢加热制度研究

采用OM、TEM和EDS分析技术,研究了1000 MPa级Nb-Ti微合金化超高强度钢在不同加热温度下保温不同时间时奥氏体晶粒粗化行为与微合金元素碳氮化物溶解行为。结果表明,铸坯中存在尺寸与形状明显不同的3类析出物:尺寸大于1μm的方形Ti N粒子;尺寸在500 nm以下的球形、椭球形或方形Nb、Ti复合析出物;少量方形或椭球形Ti S或Ti(C,S)析出物。随着温度的升高,原始奥氏体晶粒尺寸呈现出单调增大的趋势,当加热温度超过1200℃时奥氏体晶粒发生快速长大,而析出物数量不断减少、尺寸逐渐增大、Ti/Nb原子比逐渐升高,EDS显示均为Ti、Nb复合析出。随着保温时间的延长,原始奥氏体平均晶粒尺寸呈抛物线规律长大,小尺寸的球形、椭球形的析出物逐渐溶解,大尺寸方形析出物数量逐渐增加且棱角变得模糊。综合考虑加热温度和保温时间对Nb、Ti微合金元素的固溶行为和奥氏体晶粒粗化行为的影响,1000 MPa级Nb-Ti微合金化超高强度钢的加热温度和保温时间分别为1250℃和80 min较合适。     

超高强热成形钢TSCR中微米级Ti(Cx,N1-x)的析出演变

超高强热成型钢薄板坯连铸连轧(TSCR)工艺生产过程中,合理控制工艺参数,尽可能减少铸坯中粗大第二相的析出是保证产品质量和生产顺行的关键。明确粗大的微米级Ti(C_x,N_1-x)析出相在TSCR工艺流程中析出演变规律对实际生产中质量控制和工艺参数优化具有重要的指导意义。本研究通过热力学计算和试验研究相结合的方式,对超高强热成型钢TSCR工艺连铸及均热这一连续过程中微米Ti(C_x,N_1-x)析出相的析出演变行为进行了研究;明确了该过程中微米Ti(C_x,N_1-x)相“析出-回溶-粗化”的演变规律,并对其析出长大速度、回溶速度以及粗化速度做了定量分析。结果表明,22MnB5钢中粗大的微米级Ti(C_x,N_1-x)析出相在凝固末期液相中开始析出,开始析出的固相率为0.912。随着连铸温度不断降低,微米级Ti(C_x,N_1-x)相中x值由0.1增大到0.7,Ti(C_x,N_1-x)析出相逐渐由富氮相逐渐转变为富碳相。微米级Ti(C_x,N_1-x)相在连铸冷却过程中不断长大,在升温过程中又部分回溶于基体中,随后在保温阶段再次长大。在TSCR工艺连铸和均热过程降温、升温、保温阶段,微米级Ti(C_x,N_1-x)析出相颗粒生长、回溶、粗化的平均速度分别为0.007 2、-0.001 5、1.95×10-4 μm/s。     

Ti-IF钢铁素体轧制实践及工艺探讨

为掌握铁素体轧制技术的工艺特性和应用要点,研究了Ti-IF钢铁素体轧制热轧产品的组织、力学性能、氧化铁皮、析出物和织构特征,并对铁素体轧制工艺要点进行探讨。结果表明,铁素体轧制具有晶粒粗大、强度低、塑性好、氧化铁皮薄、γ织构强、析出物弥散细小等特点,但铁素体轧制容易产生组织、取向不均匀的问题,对钢卷下线后的冷却和润滑轧制提出更高的要求。     

立辊润滑工艺对铁素体区轧制Ti-IF钢组织性能及边部质量的影响

针对某热轧厂铁素体区轧制Ti-IF钢带钢边裂缺陷的问题,提出了采用立辊润滑的方法予以改善。分析认为,采用立辊润滑轧制工艺可减小立辊减宽过程中的摩擦力,减少低温下带钢边部表面的剪切力;同时,有利于立辊表面质量的改善,从而改善带钢边部质量。为此,研究了立辊润滑工艺对铁素体区轧制Ti-IF钢带钢微观组织、力学性能、析出物以及边部质量的影响。结果表明,采用立辊润滑轧制工艺,Ti-IF钢带钢的组织和析出物没有明显差异,但塑性显著提高;带钢边部表面的最大裂纹深度由361 μm减小到128 μm,边部缺陷数量明显减少;带钢截面形貌较为光滑,没有发现明显裂纹,边部质量得到明显改善。     

先进短流程—深加工新技术与高强塑性汽车构件的开发

在近年来国内外薄板坯连铸连轧TSCR和先进热成形处理AHFT技术发展的基础上,提出了先进的短流程与深加工技术相结合的工艺途径,为高强塑性汽车构件的生产制造开发了一种高效率、低能耗、低排放、低成本的新工艺。首先采用先进短流程工艺,包括以CSP、FTSR、ISP半无头轧制为主要特征的第2代TSCR技术和以ESP无头轧制技术为主要特征的第3代TSCR技术,生产高强度薄规格汽车板作为热冲压成形的原料; 然后采用先进热成形处理AHFT技术,对短流程薄规格热轧酸洗板进行热冲压与热处理相结合的深加工,制作高强塑性汽车构件。本文简要介绍了短流程薄板坯连铸连轧TSCR技术的发展,先进热成形处理AHFT技术的强塑化工艺与主要技术特征。讨论了采用短流程TSCR新工艺生产先进高强度钢AHSS薄规格汽车板,为先进热成形处理AHFT提供热冲压成形板料的主要技术关键。介绍了在超短流程的双辊薄带连铸工艺线上开发高强塑性TWIP钢的试验进展。短流程TSCR新工艺与先进热成形处理AHFT深加工新技术相结合,开发与生产超高强塑性汽车构件,需要钢铁与汽车行业的密切合作。这项短流程—深加工新技术不仅可以满足新一代汽车对轻量化节能减排和抗冲撞安全的要求,而且可以显著降低汽车板构件生产制造过程中的能耗与温室气体排放。     

薄板坯连铸连轧过程控制技术的发展、应用及展望

薄板坯连铸连轧面临品种和规格拓展、产品质量提升、生产成本降低及智能化生产等方面的改进以提升产线竞争力。从辊底式隧道加热炉智能燃烧系统、高精度轧制过程控制模型、兼顾全幅宽和多目标的板形综合控制技术3个方面,介绍了薄板坯连铸连轧过程控制关键共性技术的研发进展,并通过数据网关+双系统并行的在线替换模式,实现了新的过程控制技术零停机时间的工业应用。新技术应用后,加热炉实现了全自动烧钢,吨钢煤气消耗下降了19.4%,氧化烧损下降了3.8%,钢坯加热质量大幅度提升;在设备及其他系统不变的情况下,轧线产品质量及轧制稳定性显著提高,薄规格生产能力由2.0 mm扩展至1.2 mm,实现了双流异钢种交叉混合轧制和铁素体轧制,非计划过渡材显著减少,重点计划执行率由20%提高到95%以上,整体提升了薄板坯连铸连轧流程的效益和竞争力。最后,对薄板坯连铸连轧过程控制技术的发展方向进行了展望。     

热轧Ti-IF钢析出物的研究

Ti-IF钢经铁素体区热轧、退火后,用电子探针和扫描电镜研究了析出物的尺寸、形貌、分布等特征和析出方式.讨论了析出物的析出机制和脱氧产物对析出物的影响.结果表明,铁素体区轧制与传统轧制方式的析出物相同;析出物多在晶内析出,少量在晶界上析出,析出方式以单独析出为主,存在TiN-TiC和TiN-Al2O3的复合析出.     

STUDY OF DYNAMIC RECRYSTALLIZATION OF LOW CARBON STEEL IN THIN SLAB CONTINUOUS ROLLING PROCESS

Combined with the technological characteristics of thin slab continuous rolling process （TSCR）, dynamic recrystallization of an extremely coarse austenite of low carbon steel is studied by Thermecmaster-Z hot simulator. By the analysis of true stress-strain curves and the observation of microstructures at different deformation stages, the critical stress and critical strain are determined under different deformation conditions. The effect of Z parameter on dynamic recrystallization of coarse austenite is studied. The microstructure evolution in real production is also discussed.     

00Cr12NiNbTi不锈钢热轧中析出行为

对00Cr12N iNbTi铁素体不锈钢进行加热、粗轧、精轧及卷取过程的模拟实验,应用扫描电镜、透射电镜、化学相分析及热模拟等方法对试样中析出物进行了定性定量分析。结果表明:加热到1140℃,保温0、45和90 m in后,粒子主要为TiN,Ti的固溶率为66.3%,N的固溶率为1.3%;从粗轧到精轧,微米级的小颗粒减少,大颗粒增多,颗粒平均尺寸由1.8μm增大到3.2μm,有聚集长大现象;在热轧过程中微米级粒子形貌为方形或球形,基本保持稳定;纳米级的(Nb,Ti)C颗粒在精轧阶段开始析出,卷取保温及缓冷至室温过程中大量析出,多分布于晶界及晶内处,在较高温度下卷取会析出较多的纳米级(Nb,Ti)C颗粒。     

薄板坯连铸连轧Ti微合金化钢的物理冶金学特征

基于在薄板坯连铸连轧流程Ti微合金化技术方面的大量工作，重点阐述了Ti微合金化钢的物理冶金学特征，内容包括Ti微合金化钢的析出特征、基体显微组织特征和强化机理．研究表明：Ti的析出贯穿于从连铸到卷取各工艺阶段；Ti含量小于0．045％时，随Ti含量增加，铁素体晶粒细化；Ti含量超过0．045％后，细化晶粒的作用不明显；Ti微合金化钢的强化机理主要是细晶强化和纳米尺度TiC的沉淀强化，其中后者是主要因素．     

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 蚴赘智ǜ? 160 mm热轧生产机组不能生产(1.5~1.6) mm×(940~1 400) mm薄窄规格SPA-H高强耐候钢,为保住战略客户,首钢采用冷轧工艺在顺义冷轧开发生产此钢种的薄窄规格产品。介绍了冷轧工艺开发SPA-H耐候钢的方法和过程,首先将热轧带钢通过酸轧机组生成冷硬带钢,冷硬带钢再通过连续退火机组生成最终冷轧产品,通过优化酸洗、轧制、碱洗、退火、平整等工艺,首钢顺义冷轧成功生产出冷轧SPA-H产品。该产品具有强度高、延伸好的特点,用该产品制造的集装箱完全可满足用户要求,可替代同品种的热轧卷板。