含钛微合金钢轧后连续冷却相变行为研究

摘要

微合金钢是在普通碳钢的基础上添加微合金元素发展而来，是广泛应用的工程结构材料。通常添加的元素包括Nb、V、Ti、Mo等，含量在成分占比中不超过0.2％，添加的元素不同导致钢材最终性能也会有所区别。CCT曲线能直观体现钢由高温冷却连续过程中发生的相变，对于制定好的冷却制度具有指导意义，从而达到控制最终组织获得所需得材料性能的目的。
　　为了更深的了解钢材自高温冷却过程的相变行为，理解相变行为对钢材综合性能的影响。论文以含钛微合金钢为研究对象，首先通过热膨胀法测得相变温度，然后在Gleeble-1500D热模拟机上模拟实际热轧及轧后冷却过程，分析轧后不同冷却速度下发生的相变，并研究获得动态连续冷却转变曲线。论文主要的研究工作总结如下：
　　①通过热膨胀仪对含钛微合金钢的Ac相变温度进行研究，研究发现：含钛微合金钢的Ac1=702℃，Ac3=826℃，Ar3=806℃，Ar1=640℃, Tf=590℃。为了得到更好的轧制冷却的性能，终轧温度可以设定在850℃左右。
　　②模拟实际热轧及轧后连续冷却过程，在Gleeble-1500D型热模拟机将试样加热至高温奥氏体单相状态后，经历两段变形，实验测得了9种不同冷速下实验钢的组织与性能。
　　③通过动态CCT曲线研究获得合理的生产工艺：实验钢在贝氏体转变温度点以上区域采用快冷，返红温度应在650℃以上；冷速控制在5℃/s-10℃/s左右，使表面与心部组织较为均匀；然后空冷冷却到室温，得到以细小的铁素体+珠光体组织。本文研究可为生产工艺提供指导依据。

目录

1 绪论

1.1 引言

1.2 铸坯轧后冷却过程中的相变

1.3 微合金元素对相变的影响

1.4 轧制变形和冷速对相变的影响

1.5 连续冷却转变曲线

1.6 主要研究内容和意义

2 研究方法及方案

2.1 实验材料与设备

2.2 相变温度Ac点的研究方案

2.3 平衡相变温度计算方法

2.4 连续冷却相变实验研究方案

3 含钛微合金钢Ac相变温度的研究

3.1 热膨胀性能

3.2 Ac相变温度实验研究

3.3 平衡相变过程计算结果讨论

3.4 本章小结

4 含钛钢轧后冷却组织演变与性能研究

4.1 冷却速度对含钛钢轧后组织的影响

4.2 轧后不同冷速下相转变温度

4.3 轧后组织硬度测试研究

4.4 本章小结

5 含钛微合金钢轧后连续冷却动态CCT曲线研究

5.1 动态CCT曲线的研究分析

5.2 本章小结

6 结 论

参考文献

致谢

附录