16Mn钢的控制轧制及控制冷却工艺与优化

16Mn钢中加入0.01%钒、钛，1100℃开轧、850℃终轧，分别在奥氏体再结晶区及奥氏体未再结晶区控制轧制，轧后给以3－4℃冷却速度控制冷却，得到的轧件组织细小、带状珠光体明显减少，钢材的各项性能指标均得到了较大的提高。利用MATLAB数据处理软件对轧制工艺参数与材料的性能之间的关系进行了多元线性回归并进行优化，得到的回归公式及优化结果对建立中厚板轧制工艺－－组织－－性能在线控制专家系统的建立具有重要的指导意义；利用该回归及优化结果，可根据轧制时的基本工艺及轧件的化学成分，预测轧件的性能指标，为轧制工艺参数的实时调整提供重要的依据。     

控制轧制锅炉钢板的组织和性能

本文根据热轧20g钢板形变时效后的冲击韧性经常达不到标准要求的3.5公斤·米/厘米~2的实际生产情况,研究了热轧20g钢板形变时效动力学及控制轧制工艺参数对形变时效效应的影响,以探讨控制轧制对AlN析出的作用;研究了热轧20g钢板形变时效后的冲击韧性常低于标准要求的原因,控制轧制工艺通过铁素体晶粒的细化,对形变时效前后的脆性转化温度及冲击韧性的影响,探讨利用控制轧制来改善锅炉钢板的组织及形变时效后的冲击韧性的可能性及适宜性。实验结果表明:形变时效显著提高FATT及ITT,显著降低韧性状态的冲击功,因而显著降低冲击韧性,形变时效后的FATT及ITT随d~(-1/2)增大而降低,形变时效后的冲击韧性随d~(-1/2)增大而提高,因此,控制轧制也适用于锅炉钢板的生产。本文根据所得到的实验结果,得出六点有关锅炉钢板控制轧制的初步结论。     

首道次轧制对复合钢板组织和性能的影响

利用真空轧制复合法在不同的首道次轧制压下率下对成分、状态、尺寸等相同的钢板进行了热轧复合,研究了5%,10%,15%三组不同首道次压下率真空轧制复合板的界面组织及Z向力学性能,分析了首道次压下率对复合性能的影响.实验结果表明:随着首道次压下率的增大,界面生成物尺寸逐渐变小,数量减少,形态由长条状逐渐过渡为弥散分布的细小颗粒状;在首道次压下率为15%时,复合板界面已非常洁净;复合板Z向抗拉强度、延伸率、断面收缩率及塑性都随首道次轧制压下率的增大而逐渐改善.     

不同处理工艺对16Mn钢带组织和性能的影响

本文研究了不同处理工艺对16Mn钢带的组织及强塑性的影响。试验表明,强度和塑性的矛盾虽然普遍存在,但经不同方式热处理使钢带组织改变时,在等同强度下延伸率获得明显提高,可以使16Mn钢带满足高强度(σ_b≥1020MPa)、高延伸率(δ_5≥12％)的枝术要求。     

含Nb低合金炉壳钢板控制轧制和控制冷却工艺

研究热轧工艺参数和轧后冷却条件对钢板力学性能影响。采用优化的控制轧制和控制冷却工艺生产出δｂ为５８５ＭＰａ、δｓ为４２０ＭＰａ、δｓ为２２％～２３％及－４０°Ａｋ值，６５Ｊ、６０℃Ａｋ值达２００Ｊ的综合力学性能的钢板。     

控制冷却对CSP低碳锰钢组织和性能的影响

利用Gleeble1500热模拟机测定了薄板坯连铸连轧EAF-CSP工艺生产的低碳含锰钢经奥氏体区二次变形后的CCT曲线.实验钢含有0.17%C,1.21%Mn和0.28%Si(质量分数).研究表明:提高热轧后的冷却速度使Ar3温度降低,导致试验钢的晶粒进一步细化;冷速大于20℃/s时,出现贝氏体和铁素体的混合组织,可降低钢的屈强比;790℃终轧,550℃卷曲时出现铁素体/珠光体带状组织,提高冷速使溶质(如Mn和C)富集区在形成珠光体之前完成奥氏体-铁素体相变是避免生成铁素体/珠光体带状组织的有效方法.     

轧制道次间插入冷却对特厚钢板组织与性能的影响

使用实验轧机旁冷却装置配合轧机进行轧制实验,研究轧制道次间不同冷却工艺对特厚钢板组织和性能的影响规律.研究结果表明:采用道次间冷却工艺可以在全厚度方向获得组织细化及强韧性提高效果,采用强冷道次间冷却实验钢1/4处晶粒尺寸可细化至10μm,强度为376MPa,-40℃冲击功为169J;心部晶粒尺寸可细化至15μm,强度为360MPa,-40℃冲击功为123J.本工艺可形成470μm厚表层细晶层,晶粒尺寸可细化至5μm;粗轧道次间插入冷却工艺轧制钢板强度和冲击韧性优于中间坯冷却工艺;随冷却强度增加,钢板内部组织明显细化且强度大幅提高.     

控制轧制和控制冷却4C船板的组织和冷脆性

本文研究了轧制工艺参数(奥氏体化温度、道次压下率及终轧温度)对低碳钢板(4C船板)轧后铁素体晶粒平均直径和脆性转化温度的影响及后二者之间的相互关系。实验结果表明:这些轧制工艺参数中终轧温度起主要作用,它决定了轧后铁素体晶粒平均直径、脆性转化温度及-40℃时的冲击韧性;在约800℃终轧,效果最好。 本文也研究了轧后快冷时间及冷却速度对低碳钢板的组织和脆性转化温度的影响。实验结果表明,延长快冷时间及加快冷却对轧后组织产生复杂影响:使魏氏组织级别增加;使伪共析珠光体量增加;使珠光体退化及细化。这样复杂的组织变化,对脆性转化温度带来复杂的影响。结果表明,快冷时间及冷却速度都有一定限度。本文对低碳钢中珠光体的退化及珠光体形态作了一些研究。根据所得到的实验结果,关于控制轧制及控制冷却对低碳钢板的组织和冷脆性的影响,得出七点结论。     

低碳钢控制轧制中的组织与性能

本文研究了奥氏体化温度(轧前的原始奥氏体晶粒大小)、轧制温度、压下率及轧后快冷前的停留时间对热变形奥氏体的再结晶及再结晶奥氏体晶粒大小的影响,确定了轧前奥氏体晶粒尺寸、轧制温度及轧后快冷前的停留时间与奥氏体再结晶临界变形量之间的关系,以及原始奥氏体晶粒大小、轧制温度及压下率与再结晶后奥氏体晶大小之间的关系。也研究了在950°、900°及850℃轧制时的压下率与转变后的铁素体形态之间的关系,再结晶奥氏体晶粒大小与转变后的等轴铁素体晶粒大小的关系。在以上研究的基础上,研究了4C船板在多道轧制后的低温冲击韧性、屈服强度等与控制轧制工艺所决定的轧后铁素体品粒大小之间的定量关系。根据以上研究的结果,初步得出有关低碳钢(4C)控制轧制的两点结论。     

控轧控冷对16Mn钢组织与性能的影响

探讨了控轧控冷改善16Mn钢性能的可行性,结果表明,合适的控轧控冷工艺,可细化晶粒,消除带状组织,显著提高16Mn钢的强韧性。此外,依据回归处理得出的冷速与晶粒尺寸及强度之间的关系式,可预报一定冷速下的晶粒尺寸与强度。     

控制冷却对管线钢X65组织细化与性能的影响

在实验室φ450热轧实验机上进行了微合金管线钢X65轧后控冷工艺的研究,以便为进一步工业化生产提供可靠的实验和理论依据.通过TEM分析可知,针状铁素体组织典型的形貌为非常微细的亚结构、高位错密度以及部分细板条铁素体,基体上弥散分布着M/A岛和渗碳体.实验表明,随卷取温度的降低和冷却速度的增加,显微组织明显细化,针状铁素体体积分数增加且力学性能得到提高.因而通过控制轧后冷却制度可以实现X65铁素体-少珠光体钢的柔性化轧制,细化组织,从而显著提高力学性能,达到甚至超过X70钢的级别.     

Mn和Si对Al-Mg-Si-Cu合金组织和性能的影响

通过拉伸实验以及扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)和透射电镜(TEM)分析,研究了Mn和Si含量变化对新型Al-Mg-Si-Cu合金显微组织和力学性能的影响.研究结果表明,随Mn含量的增加,合金的时效硬化性降低.当添加质量分数0.35%Mn时,合金的Rm变化不大但ReL和Ae明显提高;继续增至质量分数为0.7%Mn时,强度和延伸率均下降,这是由于添加Mn同时增加了粗大夹杂相和细小弥散相的体积分数所致.随Si含量的增加,合金的时效硬化性提高,合金的Rm提高但ReL和Ae降低,时效强化相β″的析出密度增加.     

16Mn钢控制轧制中铁素体晶粒直径的数学模型

对16Mn 钢γ未结晶区及(γ+α)两相区控制轧制机理进行了研究。用相变动力学理论建立铁素体平均晶粒直径与相变前奥氏体晶粒直径、轧制温度及变形程度之间关系的数学模型。该模型所表示的变化规律与实验曲线一致。并根据实验数据建立了易于应用的回归方程式。     

热处理工艺对16Mn钢性能的影响

本文用力学性能试验，金相分析，断口分析等方法探讨了一次淬火，亚温淬火，高温循环淬火等多种热处理工艺对１６Ｍｎ钢低温韧性的影响，试验结果表明：高温循环淬火＋高温回火工艺具有最佳的韧化效果，其次为亚温淬火＋高温回火，再次为调质。据此提出了该钢用于低温的可能性。     

超快速冷却对中碳钢组织和性能的影响

利用超快速冷却装置,通过控制轧后冷却路径,对某中碳钢的显微组织和力学性能进行了系统的研究.结果表明:超快速冷却可以抑制先共析铁索体的生成,破坏原有先共析铁素体的网状分布;超快速冷却显著缩小了珠光体的片层间距;随着超快速冷却后温度的降低,实验钢的强度和室温冲击韧性同时得到了提高.高温终轧+超快速冷却工艺可以使中碳钢获得良...     

Mn对ZA27合金组织与性能的影响

对加入Ｍｎ的ＺＡ２７合金组织和性能作了研究,结果表明元素Ｍｎ在组织中主要以大量富Ｍｎ独立硬化相分布于晶界或晶界附近,少数贯穿晶粒．Ｍｎ能细化晶粒,减小二次技晶间距,增加了共析相．加Ｍｎ对抗拉强度影响不大,但塑性、韧性降低较多．另外合金的耐磨性、高温力学性能有大幅度提高．综合性能分析得出ＺＡ２７合金中Ｍｎ的合适加入量为０．５０％～０．７５％．     

Mn对ZA27合金组织与性能的影响

对加入Ｍｎ的ＺＡ２７合金组织和性能作了研究,结果表明元素Ｍｎ在组织中主要以大量富Ｍｎ独立硬化相分布于晶界或晶界附近,少数贯穿晶粒,Ｍｎ能细化晶粒,减小二次枝晶间距,增加了共析相,加Ｍｎ对抗拉强度影响不大,但塑性,韧性降低较多,另外合金的耐磨性,高温力学性能有大幅度提高,综合性能分析得出ＺＡ２７合金中Ｍｎ的合适加入量为０．５０％～０．７５％。     

Mn对Al-Mg-Si-Cu铝合金车身板组织和性能的影响

通过拉伸和埃里克森实验以及扫描电镜/能谱、透射电镜和金相分析,研究Mn的质量分数对Al Mg Si Cu铝合金汽车板显微组织、力学性能和成形性的影响·研究表明,随Mn质量分数增加,Al Mg Si Cu汽车板铝合金不可溶结晶相及弥散相粒子数量均增加,不可溶结晶相使合金组织纤维化对板材冲压成形性不利,弥散相粒子阻碍再结晶晶粒长大;提高Mn的质量分数,Al Mg Si Cu汽车板铝合金的强度增加,但延伸率和冲压成形性降低·     

新一代控制轧制和控制冷却技术与创新的热轧过程

针对传统控制轧制和控制冷却(TMCP)技术存在的问题,提出了以超快冷为核心的新一代的TMCP技术,并详述了作为实现新一代TMCP技术核心手段的超快冷技术的科学内涵和工业装备开发情况.指出新一代TMCP技术综合采用细晶强化、析出强化、相变强化等多种强化机制,可以充分挖掘钢铁材料的潜力,节省资源和能源,优化现有的轧制过程,有利于钢铁工业的可持续发展.最后给出了以新一代TMCP为特征的创新轧制过程的案例,展示了该技术的广阔的应用前景.     

K16Mn 连铸坯热装炉轧制对轧材组织性能影响

采用高温固溶加热法，在３００轧机上模拟现场连铸坯热装炉轧制工艺，分别考察了Ｋ１６Ｍｎ钢不同热装温度和开轧温度对轧材组织性能的影响．结果表明，热装轧制和常规冷装轧制屈服、抗拉强度相当，热装轧制成品塑性、韧性均较好．热装轧制工艺对Ｋ１６Ｍｎ钢组织的影响，随着热装温度的提高，轧前奥氏体晶粒变得粗大，并且轧后组织混晶程度提高．这可通过提高开轧温度，首道次采用大压下量促使铸坯发生完全再结晶来消除，从而细化晶粒，改善成品组织性能．