陈俊
,
唐帅
,
刘振宇
,
王国栋
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00633
两阶段控制轧制后, 采用不同的冷却路径进行冷却, 研究冷却路径对 Nb-Ti微合金钢组织和性能及沉淀行为的影响. 结果表明, 超快冷+空冷冷却路径可获得细晶组织, 晶粒平均尺寸约为7.76 μm, 屈服强度高达425 MPa, 抗拉强度高达500 MPa. 超快冷+炉冷试样中存在细小的沉淀粒子, 沉淀粒子尺寸主要集中在2-7 nm, 而超快冷+空冷试样中只存在少量球形沉淀粒子, 轧后直接空冷可获得相间沉淀粒子. 不同冷却路径获得的热轧板在700 ℃下退火300 s后, 沉淀粒子发生明显的粗化; 退火处理后, 超快冷+炉冷试样的晶粒平均尺寸减小为6.47 μm, 相对于退火前, 其屈服强度和抗拉强度分别增加50和 30 MPa, 强度的增加主要源于细晶强化. 对于含0.03%Nb(质量分数)的 Nb-Ti微合金钢, 由于沉淀粒子的体积分数有限, 因此细晶强化效果远高于沉淀强化效果, 强度的变化与晶粒尺寸的变化具有很好的对应性. 另外, 加工硬化指数与晶粒尺寸密切相关, 随着晶粒平均尺寸的增加使加工硬化指数增加.
关键词:
Nb-Ti微合金钢
,
ultra fast cooling
,
cooling path
,
microstructure and mechanical property
,
precipitation hardening
,
fine grain strengthening
,
strain hardening exponent
彭宁琦
,
唐广波
,
刘正东
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.09.003
采用Gleeble热力模拟机对C-Mn钢热压缩变形后过冷奥氏体高温转变区进行二段冷却速率控制,通过冷却过程中施加微小应变,并根据应力-温度曲线,结合金相组织观察,研究了二段冷却速率对铁素体相变开始温度和相变组织的影响.结果表明:在过冷奥氏体高温转变区冷却相同时间,相对于连续冷却,当前段快冷,后段缓冷时,铁素体相变开始温度下降,相变的铁素体体积分数增加;当前段快冷速率为100℃/s时,铁素体相变开始温度下降幅度能达到100℃,铁素体体积分数增加近1倍.因此,应用前置式超快冷,并随后缓冷的冷却方式有助于提高铁素体转变量,并降低铁素体相变的温度,以细化铁素体晶粒.
关键词:
冷却速率
,
铁素体
,
相变
,
超快冷
周晓光
,
刘振宇
,
吴迪
,
王国栋
机械工程材料
在试验轧机上对X80管线钢进行了热轧试验，并采用超快冷结合层流冷却的冷却方式对试验钢进行了冷却，结合组织观测，系统研究了超快冷终止温度对力学性能的影响。结果表明：在超快冷终止温度为670℃时，组织中发现了多边形铁素体，试验钢屈强比较低；随着超快冷终止温度的降低，析出物粒子逐渐增多，尺寸逐渐细小且弥散，试验钢的强度和低温韧性逐渐提高，断后伸长率先升高后降低。
关键词:
超快冷
,
管线钢
,
显微组织
,
力学性能
张鹤松
,
朱国明
,
康永林
材料热处理学报
利用超快冷工艺在2250热连轧生产线生产X90管线钢,通过光学显微镜和扫描电镜观察组织,利用透射电镜观察微观结构和析出形貌,通过物理化学相分析及理论计算对析出规律进行研究,并对应变时效性能进行了研究.结果表明,X90管线钢屈服强度615 ～ 645 MPa,抗拉强度808 ～ 844 MPa,屈强比低于0.8,-20℃冲击功均在300 J以上;基体为由准多边形铁素体、粒状贝氏体、贝氏体铁素体及马氏体奥氏体组元构成的复相组织;析出为Ti、Nb的碳氮化物,超快冷工艺使管线钢中析出过程有效避开了析出鼻尖温度,从而使析出粒子更加细小弥散,析出沉淀强化作用理论计算值为92 MPa;经应变时效后拉伸曲线由Round-House形转变为Luders伸长型,出现明显的屈服平台,屈服强度增加250～280 MPa.
关键词:
超快冷
,
X90
,
组织性能
,
强化机制
,
应变时效
陈小林
,
王国栋
,
田勇
,
王丙兴
,
袁国
,
王昭东
钢铁
结合中厚板轧后超快速冷却的工业实践,以传热学为基础,利用有限元法开发了中厚板轧后超快速冷却过程的一维温度场模型.为了同时满足在线模型的精度和实时性要求,在建模过程中采用了逐层细分法对钢板的厚向进行表面密集、心部稀疏的离散化处理；在求解过程中采用了变步长模型对时间步长进行动态调整.将该模型应用于工业现场,获得了钢板在超快速冷却条件下的水冷温降曲线和瞬时温度分布.现场应用表明,钢板终冷温度的计算值与实测平均值吻合较好,两者的偏差在±15℃以内,满足了新一代TMCP工艺的生产需求.
关键词:
中厚板
,
超快速冷却
,
温度模型
,
有限元
周晓光
,
王猛
,
刘振宇
,
吴迪
,
王国栋
材料热处理学报
采用MMS-300热/力模拟试验机研究了无Mo和含Mo管线钢X70不同冷却条件的动态相变行为并绘制了试验钢的动态CCT曲线.结合实验室轧制和冷却试验,研究了超快冷和层流冷却条件下两种成分X70管线钢的组织演变和力学性能.结果表明:随着冷却速度的增大,无Mo管线钢X70的组织构成为多边形铁素体+珠光体、多边形铁素体+针状铁素体、针状铁素体;含Mo管线钢X70的组织构成为多边形铁素体+针状铁素体、针状铁素体;Mo抑制了多边形铁素体和珠光体相变的发生.对于无Mo管线钢X70,层流冷却工艺所得到的组织有约40％的准多边形铁素体;超快冷工艺所得到的组织为针状铁素体,有利于提高X70管线钢的强韧性.超快冷工艺使晶界取向差大于15°的有效晶粒尺寸得到了细化,无Mo管线钢X70的强韧性略高于层流冷却条件下含Mo管线钢X70.超快冷条件下含Mo管线钢X70组织更细小,力学性能可满足X80管线钢的要求.
关键词:
X70管线钢
,
超快冷
,
显微组织
,
力学性能
王斌
,
刘振宇
,
周晓光
,
王国栋
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00738
利用超快速冷却技术, 通过控制轧后冷却路径, 调整不同的终轧温度和终冷温度, 研究了冷却路径对热轧后经退火处理的中碳钢组织和扩孔性能的影响. 结果表明, 通过后续退火处理可以在铁素体基体上形成弥散分布的球化渗碳体组织; 随着终轧温度和终冷温度的降低, 退火处理后的渗碳体更加细小, 且弥散程度提高. 在扩孔实验中, 当切向延伸率达到材料成形极限时, 裂纹优先在冲孔的边缘出现, 裂纹主要通过微孔集聚的方式形成; 均匀细化的铁素体和球化的渗碳体组织能够明显提高实验钢的延伸率, 有效阻止相邻微孔聚合, 从而提高材料的扩孔性能.
关键词:
超快速冷却
,
medium carbon steel
,
spheroidized cementite
,
hole-expansion
王国栋
,
刘振宇
中国材料进展
我国钢铁产业目前正面临资源匮乏，环境和自然生态不堪重负等严重问题，开发合金元素用量更低、力学性能更高、使用寿命更长的节约型高性能结构钢是解决我国钢铁工业可持续发展问题的主要途径。综述了以超快速冷却为核心的新一代TMCP工艺和以薄带铸轧为代表的“近终成形”技术的相关冶金学原理，重点介绍了它们在开发新一代节约型高性能结构钢产品中的应用和进展，指出了这些新技术在我国的应用前景。
关键词:
新一代TMCP
,
超快冷
,
冷却路径控制
,
钢材强韧化
,
薄带铸轧
周晓光
,
王猛
,
刘振宇
,
杨浩
,
吴迪
,
王国栋
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.09.001
采用Gleeble-3800热/力模拟试验机研究了超快冷条件下含Nb钢在铁素体相变区的析出行为.考虑Nb(C,N)在铁素体中的固溶度积和Nb元素在铁素体中的扩散系数,给出了超快冷条件下Nb在铁素体相变区的析出模型.结果表明:轧后超快冷至650℃(铁素体相变区)可抑制Nb在奥氏体中析出,实现Nb在铁素体相变区中的析出;与在奥氏体中析出行为相比,Nb在铁素体中析出物数量明显增加,尺寸显著细化,析出物粒子密度由79个/μm2增加到373个/μm2,析出物尺寸由12.9nm细化到8.1nm,有利于发挥Nb的析出强化效果;该含Nb实验钢在铁素体中析出时最大形核率温度为620℃,最快沉淀析出温度为700℃,且计算与实测的析出相体积分数吻合良好,说明该模型可以用来模拟超快冷条件下Nb在铁素体相变区的析出行为.
关键词:
含Nb钢
,
超快冷
,
铁素体
,
析出
,
模型
