700MPa微合金高强钢的直接淬火工艺研究

摘要

与传统的再加热淬火(RQ)工艺相比，直接淬火工艺(DQ)减少了再加热过程，降低了生产成本并缩短了工艺流程，同时有利于减少合金元素含量而降低碳当量，有效提高钢材的强韧性能和焊接性能。
　　本文以低碳700MPa微合金钢为研究对象。分析了直接淬火与再加热淬火两种工艺下实验钢组织性能的区别;同时为了进一步提升直接淬火钢的强韧性能配合，就不同直接淬火工艺参数对实验钢组织和力学性能的影响规律进行了实验研究，最终确定出最佳的直接淬火工艺方案。本论文的具体内容如下:
　　(1)采用单道次压缩实验，研究了变形温度、变形程度和变形速率对实验钢变形抗力的影响规律，建立了实验钢的变形抗力数学模型及动态再结晶热变形方程。
　　(2)采用热模拟实验，测定了实验钢的临界点温度;绘制了实验钢的静、动态CCT曲线，研究了冷却速度和形变对奥氏体连续冷却转变的影响。结果表明，随着冷速的增加，实验钢的相变开始温度逐渐降低;形变提高了实验钢的相变开始温度。
　　(3)对低碳700MPa微合金钢进行了直接淬火和再加热淬火两种热处理工艺的对比实验，研究了不同热处理工艺参数对实验钢组织和力学性能的影响，分析了直接淬火钢的强韧化机理。
　　(4)对实验钢进行两阶段控制轧制+轧后直接淬火工艺实验的结果表明，当直接淬火温度为890℃、淬火终止温度为210℃时，实验钢的强韧性能最佳。
　　(5)对直接淬火实验钢进行回火工艺实验的结果表明，采用620℃回火、回火时间50min时，实验钢可获得最佳的强韧性能组合。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 微合金钢

1．1．1 微合金钢研究现状

1．1．2 我国微合金钢存在的问题及发展方向

1．2 直接淬火工艺

1．2．1 直接淬火工艺的技术特点

1．2．2 直接淬火工艺的强韧机理

1．2．3 直接淬火工艺的工业应用

1．3 控带轧制与控制冷却

1．3．1 控制轧制

1．3．2 控制冷却

1．3．3 控轧控冷要素

1．4 微合金元素在控制轧制和控制冷却中的作用

1．4．1 铌在控轧控冷中的作用

1．4．2 钒在控轧控冷中的作用

1．4．3 钛在控轧控冷中的作用

1．5．4 钼在控轧控冷中的作用

1．5 本文的主要研究目标与具体内容

第2章 700MPa微合金高强钢奥氏体高温变形行为研究

2．1 实验材料及实验设备

2．2 实验方案

2．3 实验结果及分析

2．3．1 变形速率对实验钢应力-应变曲线的影响

2．3．2 变形温度对实验钢应力-应变曲线的影响

2．3．3 变形程度对实验钢应力-应变曲线的影响

2．3．4 奥氏体高温变形数学模型

2．4 本章小结

第3章 700MPa微合金高强钢连续冷却转变行为研究

3．1 实验材料及实验设备

3．2 实验方案

3．2．1 临界点温度的测定

3．2．2 静态CCT曲线的测定

3．2．3 动态CCT曲线的测定

3．3 实验结果及分析

3．3．1 实验钢临界点温度

3．3．2 静态CCT曲线及显微组织

3．3．3 动态CCT曲线及显微组织

3．3．4 变形对实验钢组织及相变点的影响

3．4 本章小结

第4章 700MPa微合金高强钢DQ-T工艺研究

4．1 实验材料及实验方法

4．1．1 实验材料及实验设备

4．1．2 实验钢主要工艺参数设计

4．1．3 实验钢的性能检测方法

4．2 实验方案

4．2．1 实验钢的RQ与DQ工艺研究

4．2．2 DQ实验钢不同直接淬火温度的工艺研究

4．2．3 DQ实验钢不同淬火终止温度的工艺研究

4．2．4 DQ实验钢回火工艺研究

4．3 实验结果及分析

4．3．1 不同淬火工艺对实验钢组织和力学性能的影响

4．3．2 直接淬火温度对DQ实验钢组织性能的影响

4．3．3 淬火终止温度对DQ实验钢组织性能的影响

4．3．4 回火工艺对DQ实验钢组织和力学性能的影响

4．4 本章小结

第5章 结论

参考文献

致谢