热模拟平面应变条件下的热轧织构研究

以微合金钢为材料,采用光学显微镜和EBSD,研究热模拟平面应变实验条件下再结晶奥氏体和变形奥氏体的织构演变.研究发现,在热模拟平面应变实验的压缩过程中,试样的两个自由端限制了变形区金属的宽向流动,达到了很好的平面应变状态.对于再结晶奥氏体相变工艺,由于相变前奥氏体发生再结晶,无畸变保留,奥氏体分解为仿晶界铁素体、贝氏体和少量的珠光体,织构为{100}011α;对于变形奥氏体相变工艺,未再结晶区的变形促进了铁素体相变,使奥氏体分解为铁素体和珠光体组织,织构为{332}113α和{113}110α.此两种工艺条件下的织构,皆为平面应变条件下的奥氏体相变织构,即热模拟平面应变实验可以达到很好的平面应变状态,可用于研究热轧过程的织构演变.     

ESP工艺下低碳钢奥氏体演变行为

通过楔形铸坯直接轧制和带有中间坯补热工序的大道次变形量热轧实验,研究了铸坯直接轧制、大道次变形量以及中间坯补热工序对奥氏体组织演变的影响,并与常规热轧工艺进行了对比.结果表明:随铸坯压下率增加,变形后奥氏体晶粒尺寸逐渐细化.与铸坯再加热轧制工艺相比,当压下率为48%,53.6%和66.7%时,铸坯直接轧制工艺的奥氏体晶粒较为粗大,压下率为72.3%时,其变形组织更为细小均匀.与常规工艺相比,粗轧阶段大道次变形量促进奥氏体再结晶;中间坯补热工序提高了奥氏体晶粒尺寸均匀化程度.     

铁素体区轧制工艺对IF钢织构及深冲性能的影响

研究了不同铁素体区热轧压下量和终轧温度下一种Ti-IF钢的冷轧和退火后性能和织构的特点.结果表明,较低的铁素体轧制温度和较高的铁素体区压下量时,IF钢具有更高的深冲性能、相对较高的强度、延伸率以及织构强度.IF钢的冷轧织构类型为典型的部分〈110〉∥RD纤维和〈111〉∥ND纤维;再结晶退火后,〈110〉∥RD纤维织构强度明显降低,转变为〈111〉∥ND再结晶纤维织构,因此〈111〉∥ND织构强度大幅度增加.其中终轧温度为750℃,热轧压下率为80%的试样的〈111〉∥ND再结晶纤维织构的强度最高.     

应用铁素体区热轧工艺开发超低碳热轧深冲板

研究了铁素体轧制工艺条件对一种Ti-IF钢的性能,特别是深冲性能的影响.采用铁素体区润滑轧制和高温卷取,r值最高为1.38,延伸率达到50%以上.而奥氏体轧制条件下r值低于1.0.织构分析证实在润滑轧制条件下,强的{111}再结晶织构沿厚度方向较均匀分布,剪切织构较弱,而在无润滑轧制条件下,{111}再结晶织构很弱,并且形成了较强的{110}剪切织构.为获得具有良好深冲性能的热轧板,要求加热温度在1 100-1 150℃之间,终轧温度在750-800℃之间, 卷取温度大于650℃.     

热轧变形量对铝热法制备的 2507双相不锈钢组织和力学性能的影响

对铝热反应制备的微纳结构2507双相不锈钢在1 000 ℃下进行了变形量为40%、60%和80%的轧制处理.利用X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)研究其轧制态显微组织.采用万能拉伸试验机和布洛维光学硬度计测试其力学性能.测试结果表明:轧制过程中,奥氏体和铁素体沿轧制方向被拉长,且奥氏体向铁素体转变.随着轧制变形量的增加,纳米晶平均晶粒尺寸变化不大,但体积分数减小.1 000 ℃下轧制变形量为40%、60%和80%后的屈服强度分别为232、284、456 MPa,抗拉强度分别为533、577、582 MPa,硬度分别为325、330、337 HV,延伸率分别为12.5%、11.1%和11.5%.     

430不锈钢热变形组织形貌和织构分析

铁素体不锈钢板材在拉伸和深冲时会出现平行于轧制方向的褶皱,多项研究表明,对热变形后的铁素体不锈钢板材的组织均匀性和织构的研究是改善此项缺陷的重要途径。本文利用热模拟单轴压缩实验研究了热变形工艺对430铁素体不锈钢组织均匀性和织构的影响。实验过程中分别采用不同的变形温度、道次和热轧压下率,利用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)对样品进行了组织观察和EDX能谱测试,利用XRD进行了织构测试,实验结果表明在较低的变形温度下,单道次大变形的样品组织更加细小均匀;并且热加工织构强度都较弱。     

碳扩散对非真空热轧不锈钢复合板结合性能的影响

采用非真空热轧方法制备304不锈钢/Q235碳钢复合板材,利用OM、SEM、EDS等研究了不同压下率和轧后冷却方式下复合界面夹杂物、界面组织及力学行为的演变,并分析了C扩散对复合板界面组织形成及结合强度的影响。结果表明,随着轧制压下率的增加,界面夹杂物由块状向线型、连续点状乃至弥散点状分布变化。当压下率较低(28%)时,复合板剪切断裂位于结合界面处,随着压下率增加至47%及以上,复合板断裂位置为脱碳铁素体区。另外,热轧复合板经水冷工艺处理后,由于冷却速率较快,要抑制碳钢侧C元素的扩散,避免复合界面处脱碳区域的形成,从而提高了复合界面的结合强度。     

IF钢铁素体区热轧工艺参数对深冲性能的影响

IF钢具有优良的深冲性能是由于其具有纯净的钢质和强的{111} //ND织构.而在铁素体区热轧时,可以通过控制轧制及退火工艺参数得到强的{111}织构.IF钢铁素体区热轧实验采用润滑轧制,采取了不同的压下制度、温度制度、退火制度,并且对深冲性能进行了检测,比较了不同工艺参数对深冲性能的影响规律.通过ODF织构分析,与检测结果一致.     

IF钢与ELC钢织构及性能的对比

研究了经铁素体区热轧、冷轧和退火生产的ELC钢和IF钢的组织、织构及性能.结果表明,铁素体区热轧后,ELC钢中的大部分组织是变形带;而IF钢中已经形成了等轴晶粒.ELC钢的热轧织构中形成了较强的α织构和很弱的γ织构,织构主要组分集中在{001}〈110〉~{223}〈110〉;而IF钢中形成了强的γ织构和很弱的α织构.ELC钢的退火织构中主要是γ织构,但仍有较弱的α织构存在;IF钢的退火织构中只有很强并且均匀的γ织构,强度明显高于ELC钢的退火织构.与ELC钢相比,IF钢的平均塑性应变比(r值)高出0.6,延伸率高出5%,同时,抗拉强度升高,而屈服强度降低.     

控制轧制工艺参数对15MnV钢奥氏体状态和铁素体组织的影响

本文研究了热轧工艺参数对15MnV钢奥氏体再结晶行为,奥氏体状态和铁素体组织的影响。实验结果表明,由于奥氏体的形变和再结晶细化,钢坯的加热温度对轧后奥氏体晶粒大小影响不大。在奥氏体的完全再结晶温度范围内,形变量对再结晶百分数有显著的影响。低于完全再结晶温度范围,则热轧温度的影响将会变得更为重要。随着形变温度的下降或形变量增大,奥氏体晶粒内的形变带密度将增大,铁素体晶粒将细化。     

异步热轧对低合金钢显微组织及力学性能的影响

分别采用同步热轧及异速比为1.2的异步热轧对低合金钢进行热轧,研究异步热轧对低合金钢显微组织及力学性能的影响机制.结果表明,与同步热轧相比,异步热轧可显著促进低合金钢奥氏体/铁素体相变,提高热轧钢板厚度方向的组织均匀性.同步热轧工艺下,钢板表层为细晶铁素体层,厚度1/4或1/2处组织为粗大的贝氏体.异步热轧工艺下,钢板板厚方向主要为均匀的铁素体组织.两种热轧条件下,实验钢的抗拉强度和延伸率相当,分别为710~718 MPa和20%.采用异步热轧代替同步热轧后,实验钢的屈服强度由526MPa提高至561 MPa.这主要是由于同步热轧的钢板相变强化占主导,而异步热轧的钢板细晶强化相对较强.     

液芯压下工艺下 CSP连铸SPA-H钢的组织研究

通过对珠钢CSP（Compact strip production）在液芯压下LCR（Liquid core reduction）工艺和非液芯压下工艺条件下铸坯和成品板的室温组织进行对比研究，分析了连铸连轧过程中显微组织的变化过程，并探讨了CSP工艺生产LCR／非LCR工艺下组织细化的原因．研究表明：在CSP工艺下，微观组织为大量细晶铁素体和部分珠光体，最后得到的成品板具有均匀细小的组织．液芯压下工艺下铸坯表面晶粒呈不规则多边形状，与非液芯压下工艺下表面组织有明显差异；而且液芯压下工艺下铸坯内部组织枝晶化趋势变缓．经过6道轧制，成品板中组织差别不明显．组织细化原因可归结为大量位错和形变带导致的相变驱动力增加，钢中大量弥散析出氧化物以及终轧后的层流冷却作用．     

双辊薄带连铸低碳微合金钢的铸态组织

采用双辊薄带连铸技术制备了低碳微合金钢薄带，利用OM，SEM和TEM对铸态凝固组织、室温组织、析出及位错进行观察和分析.结果表明:低碳微合金钢铸带的凝固组织中二次枝晶间距约为12~15μm，相对于传统厚板坯和薄板坯连铸，铸带组织得到了明显细化.铸带的原奥氏体晶粒尺寸比较粗大，约为250~410μm，其组织由魏氏铁素体、珠光体和不规则铁素体组成.铸带组织中存在纳米级TiC析出和短棒状的渗碳体.TiC析出没有被薄带连铸的凝固过程及二次冷却过程明显抑制.铸带组织由于铸轧力及二次冷却速率不均匀导致大量位错的产生.     

Microstructure and strengthening parameters of ultra-thin hot strip of low carbon steel

The microstructure and precipitation mechanism of ultra-thinhot strip produced by CSP technology were analyzed by electron back scattered diffraction (EBSD), H-800 transmission electron microscope (TEM) and thermodynamics theory. The EBSD results show that the finishing hot rolling microstructures are mixture of recrystallized and deformed austenite. After phase transformation, ferrite grains embody substructures and dislocations that led ultra-thin hot strip high strength and relatively low elongation rate. TEM observations show that there are a lot of fine and dispersive precipitates in microstructures. Most of aluminium nitrides are in grains, while coexisted precipitates of MnS along grain boundaries. Coexisted precipitates compose cation-vacancy type oxides such as Al₂O₃ in the core, while MnS at the fringe of surface. At the same time, reasons for microstructure refinement and strengthening effect were investigated.     

含钒超细晶双相钢的细化机制

利用铁素体+马氏体+贝氏体的初始显微组织结合冷轧和连续退火的方法达到了细化晶粒的目的,通过这种方式制备的双相钢中有63.8%的铁素体晶粒尺寸分布于0.5～1μm,有53%的马氏体晶粒尺寸分布于0.5～1μm.针对该现象研究了基于铁素体+马氏体+贝氏体初始显微组织含钒超细晶双相钢的晶粒细化机制.分析认为,细化机制主要有三个方面:第一是形变对显微组织的细化,包括为了得到铁素体+马氏体+贝氏体的初始显微组织而进行的热轧和冷轧;第二是冷轧态显微组织的再结晶和快速奥氏体化;第三是钒的析出物阻碍奥氏体的长大.     

轧制工艺对CSP线热轧汽车用高强钢板组织特征的影响

研究了薄板坯连铸连轧(CSP)工艺生产高强度汽车用大梁板的工艺控制参数与力学性能和显微组织间的关系.根据柔性工艺控制的指导思想,在珠钢电炉CSP流程下实现了生产不同级别高强度钢板的柔性轧制工艺.利用扫描电镜和透射电镜研究了其组织和强度差异产生的原因.研究表明,钢板最终组织为多边形铁素体和少量珠光体组成,平均铁索体晶粒尺寸约为3.7～5.6μm;当降低卷取温度,部分渗碳体已破碎成细小的碳化物粒子分布于铁素体基体上,钢板中有少量贝氏体出现.     

V-N微合金化X80抗大变形管线钢的组织与力学性能

通过热模拟试验机研究了V-N微合金钢过冷奥氏体动态连续冷却相变行为,设计了V-N微合金化X80抗大变形管线钢的轧制与冷却工艺参数并分析了组织和力学性能的关系.结果表明,动态CCT曲线出现高温转变区和中温转变区分离的现象,转变温度范围分别是637~728℃和441~601℃,当冷速为10~20℃/s时,形成针状铁素体为主的组织.V-N微合金化管线钢组织以多边形铁素体和针状铁素体为主,屈服强度、抗拉强度、均匀延伸率和-20℃夏比冲击功分别为603MPa,724MPa,11.1%和214J,满足API Spec 5L对X80管线钢的力学性能要求,同时具有好的强塑性匹配.     

超声波功率对铸轧5182铝合金带坯组织性能的影响

采用超声波连续铸轧工艺制备5182铝合金带坯,研究了超声波功率对5182铝合金带坯组织性能的影响.结果表明：施加超声波振动可细化5182铝合金带坯的晶粒组织,减轻元素的偏析程度.超声波的功率越大,5182铝合金带坯的晶粒越细小,元素偏析程度越小,拉伸力学性能越高.当超声波功率为800 W时,5182铝合金带坯的抗拉强度为211.4 MPa,伸长率为18.4%,与未施加超声波振动相比,此时5182铝合金带坯的抗拉强度提高了15.8%,伸长率提高了26.0%.     

Nb-Ti微合金化热轧多相钢的组织和性能

通过两阶段控轧和随后的三段冷却,获得了14mm厚的Nb-Ti微合金化热轧多相钢板.利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射(XRD)、电子背散射衍射(EBSD)和力学性能测试等手段对其组织和性能进行了研究.结果表明,试验钢的显微组织由铁素体、贝氏体和少量马氏体组成;其平均屈服强度为518MPa,抗拉强度为616MPa,延伸率高达41%;组织中大量的铁素体大角度晶界、近似等轴状铁素体晶粒和较小尺寸贝氏体束的存在,大大提高了试验钢的塑性;铁素体和贝氏体组织的细化,细小的(Nb,Ti)C粒子以及铁素体晶粒和贝氏体板条内的位错提高了试验钢的强度.