低合金高强钢HG70C热轧板拉伸分层的研究

摘要

钢铁工业是国民经济的重要基础产业，是国家经济水平和综合国力的重要标志，钢铁发展直接影响着与其相关的国防工业及建筑、机械、造船、汽车、家电等行业。在经历了以数量扩张为主的发展时期后，钢铁工业已进入了加速结构调整、提高钢铁产品质量、全面提高竞争力为主的阶段。但现阶段，许多钢材品种仍存在表面质量缺陷、中心偏析、中心拉伸分层等严重影响钢材交货率的现象，所以提高钢材质量势在必行。
　　本论文通过对低合金钢HG70C热轧板拉伸分层试样进行了金相和电镜检测分析，并统计该钢种的现场冶炼工艺（化学成分）、连铸工艺（过热度等）、轧制工艺（加热制度、轧制制度等）相关数据，最后对HG70C铸坯样在实验室进行了热模拟实验，研究了Nb、Ti的碳氮化物在低温下的析出行为（析出量、析出质点形状、尺寸及分布）。
　　结果表明:
　　(1) HG70C拉伸分层的直接原因是由于中心珠光体带状组织偏析带和中心粗大的碳氮化钛（铌）夹杂物颗粒。
　　(2)二相粒子中元素含量影响其外形，方形尺寸的粒子含Ti量多，含Nb量少。
　　(3)900℃终轧时析出物颗粒细小均匀且数量较多，而保温30s时所得晶粒最小。
　　基于上述分析提出了如下的生产改进措施:
　　(1)开展提高钢坯质量攻关，尽可能减轻夹杂物含量和富集，采用电磁搅拌尽量减少中心偏析等级，并对夹杂物进行变形处理;
　　(2)提高粗轧机开轧温度，降低变形抗力，加大粗轧机的道次变形量，或者延长均热段的保温时间，增大中间坯的厚度，即增大精轧机的变形量能减轻带状组织级别。
　　(3)因为珠光体转变温度通常在700～650℃之间，所以为减少珠光体带状组织，控轧控冷工艺是关键。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1．1 低合金高强钢概述

1．1．1 低合金高强钢的分类

1．1．2 低合金高强钢的化学成分和力学性能

1．1．3 低合金高强钢的发展

1．2 国内外拉伸分层的定义及现状

1．3 引起拉伸分层的原因

1．3．1 带状组织

1．3．2 MnS夹杂物

1．3．3 钛的碳、氮化物

1．4 各生产工艺对钢性能的影响

1．4．1 冶炼与连铸

1．4．2 加热温度

1．4．3 轧制温度

1．4．4 终轧温度

1．4．5 轧后冷却速度

1．5 本课题的研究背景和研究意义

1．5．1 本课题的研究背景

1．5．2 研究意义

1．6 本课题的研究内容和目标

1．6．1 研究内容

1．6．2 研究目标

第二章 HG70C热轧板拉伸分层的原因分析

2．1 实验仪器及材料

2．2 实验结果

2．2．1 断口形貌观察

2．2．2 断口组织观察

2．2．3 偏析带上夹杂物检测

2．3 数据统计

2．3．1 成分统计

2．3．2 过热度统计

2．3．3 加热炉及热轧工艺参数统计

2．4 Ti的碳氮化物析出的热力学计算

2．4．1 TiN液析

2．4．2 TiN固态析出

2．4．3 TiC的析出

2．5 分析与讨论

2．6 小结及改善措施

第三章 含钛二相粒子析出规律研究

3．1 试验材料

3．2 试验方案

3．2．1 研究粗轧阶段Nb、Ti的碳氮化物的析出行为

3．2．2 研究双道次变形弛豫(精轧阶段)Nb、Ti的碳氮化物的析出行为

3．3 试验结果及分析

3．3．1 析出物分布尺寸及分布统计

3．3．2 析出物形貌及成分分析

3．3．3 变形温度及弛豫时间对二相粒子析出的影响

3．4 小结

第四章 结论

参考文献

致谢