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再加热温度对含Nb,Ti钢第二相粒子固溶及晶粒长大的影响

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钢铁研究学报 2008年第7期20卷 38-42,54页

作者：杨颖侯华兴马玉璞谷春阳鞍钢股份有限公司辽宁鞍山114001

通过热力学计算和萃取复型分析技术，对高Ti含Nb钢中第二相粒子在不同加热温度下的固溶情况和奥氏体晶粒的长大规律进行了研究。结果表明：再加热温度低于1180℃时，钢中Nb、Ti含量随温度升高显著增加。Nb、Ti固溶量分别在1210℃和1180... 详细信息

通过热力学计算和萃取复型分析技术，对高Ti含Nb钢中第二相粒子在不同加热温度下的固溶情况和奥氏体晶粒的长大规律进行了研究。结果表明：再加热温度低于1180℃时，钢中Nb、Ti含量随温度升高显著增加。Nb、Ti固溶量分别在1210℃和1180℃以上趋于稳定；再加热温度在800～1100℃时，以尺寸小于30nm、分布较均匀的小粒子为主，呈球形，奥氏体晶粒尺寸在30μm以下。再加热温度在1180～1210℃时，第二相粒子数量减少，尺寸多在100-200nm之间，形态多为立方形和球形，奥氏体晶粒尺寸略微增加。随着再加热温度的进一步升高，析出粒子数量迅速下降，尺寸多为大于200nm的方形粒子，此时奥氏体晶粒迅速长大至100μm以上；析出粒子组成均为Nb、Ti复合的碳氮化物，其Nb／Ti原子比随温度升高而降低；试验钢的晶粒粗化温度为1210℃，确定实际加热温度为1180～1210℃。

关键词：再加热温度第二相粒子奥氏体晶粒尺寸

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铌微合金化钢筋再加热温度及热变形行为研究

铌微合金化钢筋再加热温度及热变形行为研究

作者：李丹昆明理工大学

学位级别：硕士

500MPa级抗震钢筋是一种节约、高效的新型建筑材料。它具有安全储备量大、抗震性能好、强度高、延性好等特点,适合应用于潜在地震强度级别高的中高层建筑结构。在钢筋的传统生产过程中,铸坯的再加热制度和热轧工艺参数的控制是轧制阶段... 详细信息

500MPa级抗震钢筋是一种节约、高效的新型建筑材料。它具有安全储备量大、抗震性能好、强度高、延性好等特点,适合应用于潜在地震强度级别高的中高层建筑结构。在钢筋的传统生产过程中,铸坯的再加热制度和热轧工艺参数的控制是轧制阶段的关键环节,前者直接影响轧前的原始奥氏体组织状态和所加入微合金元素的固溶情况,后者影响到轧制过程中奥氏体再结晶晶粒尺寸以及轧机的负荷。因此,很有必要对再加热制度和热轧工艺参数进行实验室研究,同时也可为实际生产铌微合金化高强抗震钢筋奠定基础。本文以三种不同铌含量(Nb=0.014%,0.027%,0.036%)的钢为研究对象,通过热处理实验,研究不同再加热温度对试验钢奥氏体化的影响;通过热模拟压缩试验研究变形温度、应变速率等工艺参数对试验钢单道次和双道次热变形行为及组织的影响,并分析铌含量的影响。再加热温度对试验钢奥氏体化的研究结果表明,在1150～1250℃范围内,试验钢的奥氏体晶粒尺寸随温度的升高而增大,0.014Nb钢的最佳再加热温度在1175℃-1200℃范围;0.027Nb钢和0.036Nb钢的最佳再加热温度都在1200～1225℃内。在铌含量为0.014～0.036%范围内,同温度下的奥氏体晶粒随着钢中铌含量的增加而减小,但当再加热温度高于1200℃,0.036Nb钢的奥氏体晶粒尺寸与0.027Nb钢的相差不大。 0.027Nb钢单道次热变形行为研究结果表明,在变形温度为950～1100℃,应变速率为0.01-10s-1的条件下,随着变形温度的升高,应变速率的降低,试验钢的变形抗力逐渐降低,RTT曲线表明,变形温度越低越不易发生动态再结晶,0.027Nb试验钢的热变形激活能为389.52kJ/mol,Z参数与流变应力的关系为：ln Z=5.4516ln[sinh(0.00852σ)]+33.41,热变形方程为：ε=1.200×1015[sinh(0.00852σ)]5.4516exp(-389520/RT)。三种试验钢双道次热变形行为研究结果表明,铌含量对奥氏体再结晶晶粒的影响与变形温度有关,当变形温度低于1000℃,铌的细化晶粒作用没有发挥出来,当变形温度超过1025℃后,钢中铌含量越高,奥氏体晶粒越细小,说明铌阻止了奥氏体晶粒长大。0.014Nb钢的最佳变形温度为980℃,0.027Nb和0.036Nb钢最佳变形温度为1025℃。

关键词：抗震钢筋铌微合金化再加热温度热变形动态再结晶

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输气管道在役修复过程中温度场分布的研究

焊管 2021年第11期44卷 1-6页

作者：刘迎来许彦张超魏祥和强富平中国石油集团工程材料研究院有限公司西安710077 国家管网西部管道公司乌鲁木齐830011

针对高强度管线钢再热失强及角焊缝延迟开裂问题,研究了不同气体流速下管线钢管感应加热温度的分布及不同中频加热功率对角焊缝堆焊处预热温度场分布的影响。结果发现,在加热温度不高于400℃的条件下,管体强度未发生降低;在气体流速不低... 详细信息

针对高强度管线钢再热失强及角焊缝延迟开裂问题,研究了不同气体流速下管线钢管感应加热温度的分布及不同中频加热功率对角焊缝堆焊处预热温度场分布的影响。结果发现,在加热温度不高于400℃的条件下,管体强度未发生降低;在气体流速不低于10 m/s的条件下,控制中频加热功率不低于200 kW,可有效防止角焊缝处发生延迟开裂。研究表明,管体表面温度场分布受气体流速的影响,通过控制中频加热功率及再加热温度,可有效改善B型套筒角焊缝处延迟裂纹的产生及管体再热失强问题,从而确保在管体不停输状态下进行修复作业。

关键词：输气管道管道修复再加热温度温度场控制

钒微合金化N80级无缝管成分和工艺优化的模拟研究

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钢铁钒钛 2009年第3期30卷 26-32,37页

作者：薛东妹潘涛赵苏娟王青峰杨才福张永权钢铁研究总院结构材料研究所北京100081 燕山大学材料科学与工程学院河北秦皇岛066004

利用Gleeble模拟技术研究了不同N含量和热加工工艺对N80无缝管(33Mn2V成分)的影响。结果显示,在各种工艺条件下,N含量从0.005%增加至0.014%或0.021%,在保持钢的强度提高的同时,钢的韧性也显著增加。进一步研究表明,当降低再加热温度时,... 详细信息

利用Gleeble模拟技术研究了不同N含量和热加工工艺对N80无缝管(33Mn2V成分)的影响。结果显示,在各种工艺条件下,N含量从0.005%增加至0.014%或0.021%,在保持钢的强度提高的同时,钢的韧性也显著增加。进一步研究表明,当降低再加热温度时,钢的强度略微损失,韧性提高;而钢的中间停冷温度从450℃提高至700℃,工艺从在线常化变化为非在线常化,则使钢的强度有较大提高的同时韧性明显降低。无缝管的上述力学性能变化和V在钢中的溶解和析出行为以及相应的显微组织变化有直接关系。N含量的增加则优化了V(CN)的析出行为。

关键词：无缝管钒微合金化在线常化再加热温度 N含量 Gleeble模拟

Cr含量对500 MPa级高强抗震钢筋奥氏体化的影响

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钢铁钒钛 2023年第5期44卷 151-157页

作者：王闻涛刘星曹建春陈伟阴树标昆明理工大学材料科学与工程学院云南昆明650093 宝武钢铁集团昆明钢铁股份有限公司云南昆明650302 昆明理工大学冶金与能源工程学院云南昆明650093

应用光学显微镜、扫描电镜等手段观察显微组织,研究了不同Cr含量钢筋在不同铸坯再加热温度和保温时间下奥氏体晶粒的变化,探讨了Cr含量对500 MPa级高强抗震钢筋奥氏体化的影响。结果表明,不同再加热温度范围内,Cr含量对试验钢奥氏体晶... 详细信息

应用光学显微镜、扫描电镜等手段观察显微组织,研究了不同Cr含量钢筋在不同铸坯再加热温度和保温时间下奥氏体晶粒的变化,探讨了Cr含量对500 MPa级高强抗震钢筋奥氏体化的影响。结果表明,不同再加热温度范围内,Cr含量对试验钢奥氏体晶粒的影响规律不同。在950~1050℃温度区间时,含Cr钢奥氏体晶粒的生长速率慢,随钢中Cr含量的增加,奥氏体晶粒尺寸减小;高于1050℃时,奥氏体晶粒生长速率加快,随钢中Cr含量的增加,奥氏体晶粒尺寸增大。相同再加热温度下,随保温时间的延长,奥氏体晶粒长大。当Cr含量较高时,随着再加热温度的升高或保温时间的延长,Cr元素在晶界处偏聚减弱,导致奥氏体晶粒更容易长大和粗化。在再加热温度为1050℃、保温时间为30 min条件下含Cr试验钢可得到细小均匀的奥氏体组织。

关键词：含Cr钢筋奥氏体化铸坯再加热温度生长速度

Ti-IF钢中析出物对组织与深冲性能的影响

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Ti-IF钢中析出物对组织与深冲性能的影响

作者：陈杰安徽工业大学

学位级别：硕士

本文以某厂生产的Ti-IF钢为研究对象,主要通过在实验室模拟连铸坯再加热工艺以及利用工厂实际生产中热轧板的卷取温度、冷轧板退火温度、平整及拉伸实验,研究连铸坯不同再加热温度、热轧卷取温度、冷轧板退火温度以及平整率对钢的最终... 详细信息

本文以某厂生产的Ti-IF钢为研究对象,主要通过在实验室模拟连铸坯再加热工艺以及利用工厂实际生产中热轧板的卷取温度、冷轧板退火温度、平整及拉伸实验,研究连铸坯不同再加热温度、热轧卷取温度、冷轧板退火温度以及平整率对钢的最终组织和性能的影响。利用扫描电子显微镜、纳米压痕仪等设备对Ti-IF钢各阶段的析出物尺度分布进行了分析,研究析出物分布及平整率对其组织与性能的影响。Ti-IF钢连铸坯加热工艺对析出物的影响研究表明,在低温再加热可以得到尺寸更加粗大的不规则铁素体晶粒,这被认为是有利于接下来热轧时板材的塑性的。采用扫描电子显微镜(SEM)观察析出物,Ti-IF钢连铸坯在不同的再加热温度下析出物会发生溶解,数量减少,尺寸也变小。但是再加热温度在1150℃及以上时,连铸坯不同位置的析出物在数量和尺寸上变化都较小,对析出物的影响减弱,Ti S转变为尺寸较大的Ti4C2S2,对随后轧制过程中减少细小析出物的再析出有利,有利于Ti-IF钢的深冲性能。Ti-IF钢热轧板卷卷取温度对组织及析出物的影响研究表明,随着卷取温度的提高,晶粒度的大小变化没有明显的规律,而相比较而言,730℃卷取板卷由表及里的铁素体晶粒均匀性提高,这对随后冷轧是有利的。对析出物的影响中,随着卷取温度的升高,析出物数量增加,尺寸增大,增加的析出物为Ti C;高温卷取有利于Ti C的聚集长大,形成粗大的析出物,这为在随后的冷却过程中原有Ti C粒子聚集长大,新的Ti C粒子继续析出提供有利的条件。Ti-IF钢退火温度对深冲钢组织及析出物的影响研究表明,Ti-IF钢冷轧板的晶粒尺寸逐渐变大,晶粒也逐渐等轴化。与热轧板730℃卷取后的析出物比较,析出类型没变化,但是数量减少,主要是Ti N和Ti S析出物在经过冷轧的时候被破碎,Ti C有聚集长大的现象,使Ti C析出物尺寸变大,有利于{111}深冲织构的形成。Ti-IF钢平整率对热镀锌板的组织和性能研究表明,Ti-IF钢的热镀锌板的表面在经过平整以后由于晶粒细化使硬度提高,且随着平整率增大,试样的整体硬度值提高。平整率对屈服强度影响比较明显,对断裂延伸率存在一定的影响,但基本不影响抗拉强度。硬度增大则材料的变形阻力增大,屈服强度增大,最终会对深冲性能产生不利影响。因此选择相对较低的平整率是有利于薄板最后的深冲性能的。

关键词： Ti-IF钢析出物再加热温度卷取温度平整率

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Cu沉淀强化热轧高强船板钢的强韧性研究

Cu沉淀强化热轧高强船板钢的强韧性研究

作者：张典钢铁研究总院

学位级别：硕士

本文以低碳Cu-Ni微合金化设计的耐腐蚀易焊接Cu沉淀强化船板钢为研究对象,研究了再加热温度(1000℃～1200℃)和Ti含量(0.017%～0.11%)对含Cu船板钢的微观组织和力学性能的变化规律,通过Thermo-calc软件计算了平衡态析出粒子析出情况,结... 详细信息

本文以低碳Cu-Ni微合金化设计的耐腐蚀易焊接Cu沉淀强化船板钢为研究对象,研究了再加热温度(1000℃～1200℃)和Ti含量(0.017%～0.11%)对含Cu船板钢的微观组织和力学性能的变化规律,通过Thermo-calc软件计算了平衡态析出粒子析出情况,结合高温淬水态试样的析出粒子透射分析,阐明了再加热温度升高,试验钢屈服强度增加韧性降低的原因,发现了Ti含量增加试验钢低温韧性提高的原因。再加热温度对Cu沉淀强化船板钢的微观组织和力学性能的变化规律。研究结果表明,当再加热温度从1000℃增加到1200℃,Cu粒子析出强化对屈服强度的贡献从56MPa提高到162MPa,试验钢屈服强度从468MPa升高至569MPa,Cu粒子的析出是导致屈服强度随再加热温度升高而提高的原因。同时,试验钢铁素体晶粒尺寸从6.5μm增加到6.9μm,试验钢韧脆转变温度从低于-90.0℃升高至-52.5℃。Ti含量对Cu沉淀强化船板钢的微观组织和力学性能的变化规律。研究结果表明,随着Ti含量的增加,试验钢的抗拉强度从611MPa升高至635MPa;屈服强度从548MPa升高至572MPa,使试验钢韧脆转变温度从-57℃降低到-64℃,-40℃冲击功从206J增加到250J。Ti含量增加促进了(Nb,Ti)(C,N)析出粒子的析出,细化了奥氏体晶粒尺寸,降低了珠光体含量,晶粒细化和珠光体含量降低是试验钢韧脆转变温度降低韧性提高的原因。

关键词： Cu沉淀强化船板钢再加热温度 Ti含量奥氏体晶粒尺寸 Cu粒子

轧制工艺对Nb-V微合金化船体钢组织及韧性研究

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轧制工艺对Nb-V微合金化船体钢组织及韧性研究

作者：秦庆冬中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

极地探测是我国七项科技前沿领域攻关技术之一,极地环境用船体钢是极地探测的基石。目前,我国低温船体钢开发处于起步阶段,与国际领先水平存在较大差距,研究优异低温韧性的船体钢具有重要意义。本文研究了再加热温度、终轧温度、精轧变... 详细信息

极地探测是我国七项科技前沿领域攻关技术之一,极地环境用船体钢是极地探测的基石。目前,我国低温船体钢开发处于起步阶段,与国际领先水平存在较大差距,研究优异低温韧性的船体钢具有重要意义。本文研究了再加热温度、终轧温度、精轧变形量等对船体钢组织及低温韧性的影响规律。阐明了轧制工艺关键参数、组织和低温韧性的关系,确定最佳的轧制工艺参数。本文主要结论如下:1、实验钢的组织是铁素体和少量的珠光体。再加热温度从1100℃升高至1230℃,冲击功先增大后减小,铁素体晶粒尺寸先增大后减小,FATT可以达到-103℃。再加热温度控制在1150℃-1200℃最佳。再加热温度超过1200℃,（Ti,Nb）(C,N)绝大部分溶解在基体中,对于奥氏体晶粒的钉扎作用小,母相晶粒尺寸粗大导致最终得到的铁素体晶粒尺寸粗大。温度小于1150℃,（Ti,Nb）(C,N)部分固溶于基体中,在奥氏体变形中固溶的（Ti,Nb）(C,N)析出的数量少,对于奥氏体晶粒的钉扎作用小,使奥氏体再结晶后的晶粒相对1150℃和1200℃实验钢粗大。2、终轧温度从830℃降低至770℃,冲击功增大。终轧温度从830℃降低770℃,-100℃的冲击功从105J升高至261J,FATT从-96℃降低至-120℃。终轧温度从830℃降低至770℃,铁素体晶粒尺寸逐渐减小,铁素体晶粒尺寸从7.7μm细化至4.9μm;终轧温度在770℃-830℃范围内越低越好。温度处于奥氏体未再结晶区内,发生形变诱导相变机制。温度在两相区内,晶粒的细化机制为铁素体连续动态再结晶。在变形的作用下,位错逐渐累积且由于晶界的限制无法滑移形成亚晶界,应力逐渐增大,亚晶界变为真正的晶界,晶粒得到细化。3、精轧变形量从40%提高至61%,冲击功逐渐增大,在60%-70%之间趋于稳定。精轧变形量从40%提高至61%,-100℃的冲击功从97J升高至194J,FATT从-97℃降低至-104℃。最佳精轧变形量从40%提高至61%,铁素体晶粒尺寸逐渐减小,铁素体晶粒尺寸从7.3μm细化至5.8μm。精轧变形量控制在60%-70%范围内最佳。

关键词：极地环境用钢再加热温度终轧温度精轧变形量低温韧性

再加热制度和热变形参数对X80管线钢组织及性能影响研究

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再加热制度和热变形参数对X80管线钢组织及性能影响研究

作者：段琳娜昆明理工大学

学位级别：硕士

在利用传统热连轧工艺生产管线钢时,再加热制度直接影响轧制前的原始奥氏体组织状态和所加入微合金元素的固溶情况,进而影响随后轧制过程中奥氏体再结晶晶粒尺寸及碳氮化物的析出状态与数量。热连轧过程中的控轧控冷是管线钢获得优异性... 详细信息

在利用传统热连轧工艺生产管线钢时,再加热制度直接影响轧制前的原始奥氏体组织状态和所加入微合金元素的固溶情况,进而影响随后轧制过程中奥氏体再结晶晶粒尺寸及碳氮化物的析出状态与数量。热连轧过程中的控轧控冷是管线钢获得优异性能的最关键环节,不同的热变形参数直接影响其室温组织和产品的性能。因此对再加热制度和热变形参数进行相应的实验室研究对于实际生产具有指导意义。本文以一种低碳高铌X80管线钢连铸坯为试验钢,首先对其原始奥氏体晶粒尺寸随再加热温度的变化情况进行了研究;继而利用Gleeble-1500D试验机,通过改变热变形工艺参数,分别研究了变形温度、变形量、终冷温度和冷却速度等典型参数对X80管线钢组织和性能的影响;最后将试验钢与一种不含钼的低碳高铌X80管线钢比较,得出钼对试验钢组织与性能的影响。最终得到以下结论：(1)随着再加热温度的升高,原始奥氏体晶粒尺寸逐渐增大,并在1200℃附近出现粗大、不均匀晶粒,而钢中的铌元素在1150℃左右已基本溶解。为了确保合金元素能够较充分的固溶,同时组织中又不出现明显的粗大晶粒,试验钢再加热过程应该控制在1180℃左右,保温时间1～3h为宜;(2)热变形工艺参数对X80管线钢的相变过程有很大影响。在不同工艺条件下,其组织和M-A岛变化呈现一定的规律：随着冷却速度的提高,试验钢的组织由多边形铁素体、准多边形铁素体向细小的针状铁素体类型转变,同时,M-A岛更加细小、弥散。随着变形温度的降低,组织逐渐细化,准多边形铁素体量增加,而M-A岛的量逐渐减少,颗粒变小、变圆。随着变形量增大,组织逐渐细化,准多边形铁素体晶粒尺寸减小、数量增加,M-A岛数量增加,尺寸逐渐变小、变圆。随着终冷温度的降低,试验钢的组织逐渐细化,但M-A岛数量增多,尺寸变大,成短棒状;(3)元素Mo能够细化组织,使钢的组织不规则程度提高,并且能够促进针状铁素体的形成,增加M-A岛数量,同时使CCT曲线中针状铁素体转变线右移,扩大形成针状铁素体的冷速范围。

关键词： X80管线钢再加热温度 Mo 热变形组织