铁素体轧制关键技术与机制研究现状

摘要：铁素体轧制是控制精轧过程在铁素体范围内的板带热轧工艺,与传统的“热轧-冷轧-退火”工艺相比,可以实现“以热代冷”,显著节约成本。然而对于一些短流程生产工序,粗轧和精轧之间的高冷速会影响产品的尺寸和组织均匀性,尤其是两相区较宽的低碳钢,更难实现全铁素体区精轧。总结了板带铁素体轧制的相关研究工作,结合各企业铁素体轧制工艺的特点,提出了铁素体轧制工艺参数及组织性能控制目标。围绕铁素体轧制技术应用的几个关键问题展开分析讨论,重点讨论了两相区变形的软化机制及对织构的影响机制,为今后铁素体轧制关键技术的开发提供理论指导。     

连铸高铝氮积齿轮钢第三脆性区形成机制与控制

钢中的Al、N含量对连铸及其后续加工热塑性和奥氏体晶粒度控制有重要影响,这也是高温渗碳钢与各种Al脱氧钢广泛关注的问题。使用Gleeble 3800热/力学模拟试验机测定了一种轨道交通用高铝氮积齿轮钢(SCM420H)的高温热塑性,并结合差示扫描量热仪(DSC)分析、AlN析出热力学模型以及Schwerdtfeger热塑性特征值计算模型揭示了其第三脆性区的形成机制与调控途径。结果表明,高铝氮积齿轮钢第三脆性区低谷温度范围为750~850 ℃,这是由应力诱导先共析铁素体膜的产生与AlN粒子的大量析出共同导致的。Schwerdtfeger热塑性特征值计算模型可以较准确地预测高铝氮积齿轮钢第三脆性区的上限温度与最小面缩率,但由其预测的热塑性曲线下限温度偏高,应进一步考虑先共析铁素体膜析出的影响,并依据Ar3温度对其进行修正。高Al高N齿轮钢第三脆性区的下限温度取决于其先共析铁素体开始析出温度,主要与钢种成分和铸坯冷却速率相关,连铸生产中可控性有限;但其上限温度则与铸坯应变速率、冷却速率以及钢中的Al、N含量和AlN析出行为均有关联,调控空间较大,应该是连铸生产中合理控制铸坯热塑性与表面裂纹倾向的正确途径。     

控轧控冷工艺对高强度锚杆钢组织和性能的影响

随着矿井深度的增加,对锚杆支护强韧性的要求越来越高,为了应对这一情况,需要研发出更高强度的锚杆钢。利用锚杆钢研究了轧制工艺、冷却工艺与珠光体、铁素体相比例,析出相析出行为及力学性能的关系。研究结果表明,在中轧后、精轧前采用适当水冷+回复段处理的复合工艺可使晶粒更细小、组织更均匀。对超高强度锚杆钢进行热压缩变形试验,由热模拟试验结果确定相转变温度为A_c1=737 ℃、A_c3=886 ℃。最终筛选出入精轧温度为810 ℃、回复段温度为800 ℃时,可获得的晶粒尺寸达4 μm,珠光体体积分数为66.8%,铁素体体积分数为33.2%,珠光体片层间距达200 nm;另外调整V、Cr、N等析出以提高锚杆钢的强韧性,较低的回复温度有利于细小、弥散、V(C/N)析出相的析出,V(C/N)的析出可进一步改善锚杆钢的力学性能。由该控轧控冷工艺轧制的锚杆钢屈服强度为780 MPa、抗拉强度为930 MPa、硬度为291HV、伸长率为20%。     

碳含量对430不锈钢组织的影响

应用热模拟试验方法,分析了C含量分别为0.029%和0.100%的两种铁素体不锈钢SUS430在加热到1150-1250℃的组织变化。通过热模拟试验发现,碳含量较高的430H试样,在较低温度（1150℃）下加热时会进入两相区;而碳含量较低的430L试样即便在较高温度（1250℃）下加热时不会进入两相区,保持单相的铁素体组织。在碳含量控制较低的情况下,加热温度和保温时间对晶粒尺寸的影响都在正常范围之内,但保温时间不宜太长,模拟试验中以10 min为宜,可以根据能耗和效率以及后续加工的要求进行选择。     

X80管线钢埋弧焊匹配焊丝试验

通过分析高强度低合金钢焊缝熔敷金属常见显微组织对其力学性能的影响,确定X80管线钢用埋弧焊丝熔敷金属组织应以大量针状铁素体(AF)和少量粒状贝氏体(GB)的复合组织.从相变动力学原理出发,结合针状铁素体(AF)非自发形核机制和微合金组织韧化理论,选择Mn-Ni-Mo-Ti-B合金系进行X80管线钢匹配焊丝的试制.结果表明,合理选择和控制合金元素,可以获得理想的焊缝熔敷金属组织和强韧性以及低温韧性要求,试制的1号焊丝能够满足X80管线钢的使用要求.     

CSP生产Q235B钢的热塑性研究

通过Gleeble1500拉伸实验机对CSP生产Q235B钢的热塑性研究,确定在700～950℃之间为连铸坯的低塑性区,并且塑性的降低主要是由于薄板坯中AIN的析出和晶界网状铁素体的形成造成的,提高连铸坯顶弯或矫直温度(＞950℃)有利于提高塑性,避免连铸坯表面裂纹的产生.     

双相不锈钢及其在炼油工业中的应用

本文简要介绍了几种典型的双相不锈钢的化学成分、金相组织和性能特点及其在炼油工业中的应用状况，提出了选用双相不锈钢应注意的方面。     

超低碳针状铁素体管线钢的显微特征及强韧性行为

利用力学实验及微观分析手段，研究了超低碳针状铁素体管线钢的显微特征及其对强韧性的影响。结果表明，通过纯净化和热加工工艺优化。可在超低碳管线钢中获得具有以针状铁素体为主的显微组织，并在其铁素体晶界上发现有马氏体薄膜的存在。这些微观特征成为大幅度提高超低碳针状铁素体管线钢强韧性的重要因素。     

探讨铁素体含量对不锈钢堆焊层磁性测厚的影响

分别就碳钢层与堆焊层的铁素体含量对不锈钢堆焊层磁性测厚的影响进行了探讨,提高了不锈钢堆焊层磁性测厚的准确性。