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超快冷对厚规格X80管线钢组织性能的影响

牛涛 , 吴新朗 , 安成钢 , 姜永文 , 张彩霞 , 于晨 , 代晓莉

材料研究学报 doi:10.11901/1005.3093.2015.304

采用Gleeble试验机研究了厚规格(22mm) X80管线钢的动态相变行为,得到了动态CCT曲线,对不同冷却工艺钢的显微组织、力学性能以及析出行为进行了系统的对比分析.结果表明,在40℃/s的高冷速条件下试验用钢的组织为细小的板条贝氏体(LB),相变终止温度达到约400℃;在超快冷工艺条件下钢卷的强度有所提高,韧性没有明显的变化;其显微组织中准多边形铁素体(QF)的比例下降,板条贝氏体(LB)的比例上升,M/A岛的比例有所降低;轧后快冷可抑制奥氏体中的析出,提高Nb在铁素体中的析出比例,使析出粒子尺寸更加细小,提高析出强化效果.

关键词: 金属材料 , 管线钢 , 超快冷 , 相变 , 组织 , M/A岛 , 析出

Development of New Generation Cooling Control System After Rolling in Hot Rolled Strip Based on UFC

钢铁研究学报(英文版)

关键词:

热轧带钢超快冷模型及自适应控制系统的研究和开发

李振垒 , 胡啸 , 李海军 , 袁国 , 王昭东 , 王国栋

钢铁

超快冷技术是用新一代TMCP工艺理念开发低成本高性能钢铁材料的核心.热轧板带钢轧后工艺控制点温度的控制精度是保证带钢性能和质量的关键因素.基于前期开发的装备和工艺建立了超快冷自适应控制系统模型,并对模型的自适应功能进行了研究,旨在进一步提高轧后工艺控制点温度的控制精度.通过对模型结构的优化设计、模型自学习控制策略的研究及模型自学习系数加权平滑的处理,增强了模型自适应功能.该控制系统已经成功应用于热轧板带钢生产线.现场实践表明,该系统轧后工艺温度控制达到了较高的精度,为产品质量的提高及新产品的开发提供了有力的保证.

关键词: 超快冷 , 控制策略 , 自适应 , 热轧带钢

超快冷+层流冷却工艺对Mn-Ti钢组织与性能影响

衣海龙 , 徐洋 , 刘振宇 , 王国栋

材料热处理学报

研究了超快冷+层流冷却工艺对一种Mn-Ti钢组织与性能的影响.结果表明:随入超快冷段温度的升高,实验钢的屈服强度和抗拉强度先升高后降低,随层流段出口温度的降低,其屈服强度和抗拉强度先降低后升高.当入超快冷段、出超快冷段及层流段出口的温度分别为830、699及620℃时,实验钢的屈服强度、抗拉强度及伸长率分别为675 MPa、737.5 MPa和20％,力学性能最佳,其组织以铁素体为主,在铁素体基体上存在大量的细小析出物,通过计算,其析出强化量为190 MPa,细晶强化及析出强化有效提高了实验钢的力学性能.

关键词: 超快冷 , 层流冷却 , Mn-Ti钢 , 铁素体 , 析出物

超快冷条件下Mn-Nb-B系低碳贝氏体高强钢组织与性能研究

王丙兴 , 董福志 , 王昭东 , 王国栋

材料工程 doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.07.005

采用Mn-Nb-B减量化成分设计的低碳贝氏体高强钢为研究对象，通过热模拟实验研究实验钢热变形行为和相变行为。结合中厚板生产线特点制定控制轧制与超快速冷却相结合生产工艺路线，充分利用超快速冷却条件下的细晶强化、析出强化等综合强化机制，实现综合力学性能优良的低成本高强工程机械用钢的试制和生产。产品屈服强度和抗拉强度分别达到678MPa和756MPa，伸长率A₅₀为33%，-20℃低温冲击达到261J。产品显微组织由粒状贝氏体、针状铁素体和板条贝氏体组成，基体组织内弥散分布着细小的点状、粒状M/A岛和均匀细小的（Nb, Ti）（C, N）析出粒子以及大量位错组织。

关键词: 控制轧制和控制冷却 , 超快速冷却 , 低碳贝氏体 , 组织 , 力学性能

超快冷条件下退火温度和冷却速度对高强冷轧板组织性能影响

胡靖帆 , 宋仁伯 , 蔡恒君 , 王林炜杰 , 温二丁 , 范午言

材料热处理学报

为了达到超快冷的条件,设计了50℃/s、200℃/s和1000℃/s 3种不同的超快冷的冷速,研究了超快冷条件下,退火温度以及冷却速度对实验用钢组织和性能的影响.结果表明:随着退火温度的提高,各快冷条件下,实验用钢的抗拉强度和屈服强度均呈现先升高后降低的趋势,伸长率在低冷速下,随着退火温度的升高先上升后下降,在高冷速下,随着退火温度的升高呈明显下降趋势;随着快冷速度的提高,抗拉强度和屈服强度逐渐上升,屈强比呈现上升趋势,在780℃时,1000℃/s冷速相对于50℃/s,屈服强度提升了78％,而且随着退火温度的提高,这种趋势更加明显,当退火温度为860℃时,屈服强度提升了211％.通过改变超快冷冷速和退火温度,可生产强度800～1000 MPa强度级别的冷轧高强钢,从而实现柔性控制.通过综合力学性能的对比,可以看出当退火温度为840℃,快冷速度为50℃/s时,实验用钢的综合力学性能最佳,强塑积可达17.2 GPa·％.

关键词: 超快冷 , 退火温度 , 冷却速度 , 组织 , 性能

超快冷工艺对高强船板组织与性能的影响

周成 , 叶其斌 , 严玲

材料热处理学报

通过拉伸性能和冲击韧性试验及显微组织观察分析了厚板生产线控制轧制(CR)后采用超快冷(UFC)和层流冷(AcC)两种冷却工艺对AH32高强船板力学性能、焊接热影响区(HAZ)冲击韧性和显微组织的影响.结果表明,与AcC钢板相比UFC钢板性能明显提高,其屈服强度提高54 MPa且塑性不恶化,-60℃冲击功达到260 J以上,韧脆转变温度大幅降低.UFC使钢的显微组织明显细化,晶粒尺寸达到11.5级,且厚度方向显微组织更均匀,而AcC钢晶粒尺寸为9.5级.UFC对钢的焊接热模拟试样冲击韧性没有明显影响.用铁素体(α)形核动力学和Hall-Petch效应分析了晶粒细化机理及对强韧性影响.UFC降低了奥氏体(γ)转变温度,提高了α形核速率而细化了铁素体晶粒,同时也细化了贝氏体和珠光体,明显提高了钢的力学性能.

关键词: 超快冷 , 高强船板 , 晶粒细化 , 强韧性 , 热影响区

Hot Rolled Strip Re-reddening Temperature Changing Law during Ultra-fast Cooling

Lian-yun JIANG , Chun-jiang ZHAO , Jian-hui SHI , Guo YUAN , Xue-qiang WANG , Qing-xue HUANG

钢铁研究学报(英文版)

关键词:

超快冷水量比对带钢表面换热的影响规律

石建辉 , 江连运 , 袁国 , 李振垒 , 赵昆 , 王国栋

材料热处理学报

在热轧带钢进行超快速冷却过程中由于上下喷嘴距钢板表面的不同高度及重力的影响,带钢上下表面流场分布规律有所不同,进而影响带钢上下表面冷却的均匀性.采用理论分析与数值计算相结合的方法,并通过Fluent软件得到了不同冷却工艺制度下带钢上下表面换热系数的分布和变化规律;通过对实验数据的分析,采用最小二乘法得到了不同射流速度下最优水比的计算公式.结果表明,水量比变化对带钢上下表面换热系数会产生明显的影响,且随射流速度增大,带钢上下表面换热均匀时的水比也随之变大;当上下水量相同时,在射流速度为5～12.5 m/s范围时,随射流速度增大,带钢上下表面的平均换热系数的差值不断减小,当射流速度大于12.5 m/s时其差值基本保持不变.

关键词: 热连轧 , 超快冷 , 水量比 , 换热系数 , 均匀性

轧后超快冷及亚温淬火对5%Ni钢微观组织与低温韧性的影响机理

王猛 , 刘振宇 , 李成刚

金属学报 doi:10.11900/0412.1961.2016.00474

采用“控制轧制、轧后超快冷、亚温淬火+回火(UFC-LT)”工艺制备了5%Ni钢,系统研究了这一工艺条件下5%Ni钢的微观组织与力学性能,并与常规调质工艺(QT)和离线淬火、亚温淬火加回火工艺(QLT)进行了对比。结果表明,经UFC-LT工艺处理后,5%Ni钢的显微组织由回火马氏体、临界铁素体和5.83%的逆转奥氏体组成,并可以获得优于QT和QLT工艺的强韧性匹配(抗拉强度为608 MPa,屈服强度为491 MPa,-196 ℃时Charpy冲击功为185 J),韧脆转变温度由QT工艺的-152 ℃下降到-196 ℃以下。与QT工艺相比,UFC-LT工艺改善韧性的因素主要有渗碳体的溶解、高密度的大角度晶界及5.83%的逆转奥氏体。

关键词: 5%Ni钢 , 超快冷 , 逆转奥氏体 , 低温韧性