U71Mn重轨钢高温力学性能及组织研究

摘要

在连铸技术发展过程中，连铸坯在浇铸和凝固过程中经受冷却、弯曲、矫直、拉引、夹持等热应力和机械应力的作用，使其容易产生各种裂纹缺陷，为了生产优质铸坯，实现热送热装和直接轧制，降低能源消耗，对铸坯的裂纹研究越来越引起人们的重视。裂纹产生的原因极其复杂，但最本质的影响因素还是钢在高温下的力学行为。
　　本文以U71Mn重轨钢为研究对象，利用Gleeble-1500D热模拟试验机，采用恒温加载试验方法，对U71Mn重轨钢进行拉伸实验。通过对U71Mn重轨钢在800℃～1200℃间若干不同温度下的断面收缩率、抗拉强度、延伸率进行了测量分析可知：800～875℃、925～1030℃为U71Mn的两个脆性温度区，在高温拉矫时，应该尽量避免这两个温度区，以保证在拉矫时不会出现裂纹。875℃～930℃热塑性和高温强度最好，所以在连铸生产过程中应选该温度范围为理论的拉矫温度；U71Mn温度在900℃时的热塑性最好。为连铸过程中的矫直温度提供理论依据。
　　通过Quanta环境扫描电镜和NOMAN能谱分析对该钢种断裂类型和金相组织进行分析，得出组织为珠光体，强韧性较好。
　　研究结果为钢坯连铸生产工艺提供可靠的理论依据，对钢铁企业节能减排有重要的实践意义。

目录

声明

引言

1 文献综述

1.1重轨钢简介

1.1.1 重轨钢的发展过程

1.1.2 重轨钢的分类

1.2重轨钢发展概况

1.2.1我国钢轨的发展现状

1.2.2国外钢轨的生产现状

1.2.3国内重轨钢生产所突出的问题

1.3 重轨钢的质量控制

1.3.1 钢中元素对重轨钢性能的影响

1.3.2 重轨钢连铸产品的质量和性能

1.3.3 提高重轨钢质量的措施

1.4连铸坯的裂纹分析

1.4.1连铸坯裂纹的分类

1.4.2 裂纹形成的机理

1.5 连铸坯的断口分析

1.5.1 断裂的分类

1.5.2 断口微观特征

1.5.3 影响金属拉伸试样断口形貌因素

1.6 U71Mn钢铸坯的概况

1.6.1 U71Mn钢铸坯的应用背景

1.6.2 U71Mn钢铸坯高温力学性能的影响因素

1.6.3 U71Mn钢铸坯高温性能的研究方法

1.7 研究目的及内容

1.7.1 研究的目的及意义

1.7.2 研究内容

2 实验材料和方法

2.1 U71Mn实验钢冶炼工艺

2.1.1 铁水预处理

2.1.2 转炉冶炼

2.1.3 LF和VD精炼处理

2.1.4 连铸

2.1.5 铸机工艺应用及优化

2.1.6 U71Mn重轨钢钢水质量控制

2.2 实验材料的制备

2.3 高温力学性能研究

2.4 热模拟实验

2.5 组织及断口分析

3 实验结果及分析

3.1高温力学性能结果及分析

3.1.1 高温热塑性分析

3.1.2 高温热强性分析

3.1.3 小结

3.2 断口的形貌及组织分析

3.2.1 断口形貌分析

3.2.2 断口组织分析

3.2.3 小结

结论

参考文献

在学研究成果

致谢