超快冷条件下减量化Q550高强钢生产工艺研究

作     者：董福志 

作者单位：东北大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李艳梅;王丙兴

授予年度：2014年

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：控制轧制与控制冷却 超快速冷却 工程机械用钢 组织性能 

摘      要：本文以国内某钢厂“2800mm轧后超快速冷却设备研制及工艺开发项目为研究背景,针对减量化550MPa级高强工程机械用钢,对其在轧制过程中的奥氏体高温变形行为、冷却过程的相变行为等物理冶金过程进行了研究,探讨了基于超快速冷却(UFC-Ultra Fast Cooling)技术的不同冷却工艺对减量化550MPa级工程机械用钢中厚板产品组织性能的影响,主要研究内容如下： (1)通过单道次压缩实验,分析了变形温度、变形程度、变形速率对变形抗力和动态再结晶的影响规律,建立了实验钢的变形抗力模型。 (2)在全自动相变仪、MMS-300热模拟实验机上,采用热膨胀法分别测得实验钢在变形和未变形时的连续冷却转变曲线。结合金相组织观察结果：变形使CCT曲线向左上方移动,扩大铁素体相变区。增大冷却速度有利于形成板条贝氏体组织,变形有利于晶粒细化。 (3)在实验室轧机上进行热轧实验,将一阶段轧制温度控制于1050～1100℃之间,二阶段轧制温度控制于850～950℃之间,返红温度控制在500-℃左右,研究了UFC、ACC和UFC+ACC等工艺对微合金高强钢组织性能的影响。结果表明：三种工艺条件下Q550实验钢性能均达到了标准要求,而冷却速率控制40～50℃/s的UFC工艺条件下产品的组织主要以板条贝氏体组织为主,并且板条较为细化、均匀,产品各项性能良好。 (4)工业试验结果表明：在现场轧机负荷较低的条件下,采用UFC工艺,终轧温度控制在800～850℃左右,返红温度控制在500℃-550℃左右,实现了550MPa级高强工程机械用钢的批量生产。