控制轧制和轧后控冷对钢材组织及性能影响的研究

摘要

该论文主要通过控轧中的温度控制和轧后的控制冷却,对钢材进行组织性能影响的研究.该论文来自横向课题,控轧控冷工艺运用于规格为φ12mm盘条螺纹钢属试轧阶段,工艺及性能不稳定.论文在理论分析及现场考察提出方案对稳定工艺及提高产品有重要意义.该论文以探讨控轧控冷工艺在轧制盘条螺纹钢中提高钢材强韧性为目的,制定出合理的控轧控冷工艺.在理论分析部分详细阐述、分析了控轧控冷的工作原理,并对其在控制轧制、轧后冷却过程中对涉及的轧制温度、变形量、微合金元素、终轧温度、冷却速度等因素的控制而对组织性能产生的影响进行了理论分析.在实验部分,首先根据实验的目的,结合现场的实际情况,有针对性地进行了控轧控冷的工艺设计,即制定了具体的轧制工艺和冷却工艺;其次是根据在试验过程中采集的数据进行了整理、分析,对正常条件下的轧制和控轧控冷条件下的轧制进行了比较,通过数据及图示分析,证明在控轧控冷条件下,无论是抗拉强度(σ<, b>)、屈服强度(σ<,s>)、延伸率(δ)、或晶粒度都要比在正常条件下轧制好的多;第三是通过对表6-2数据分析,并由图形曲线证明了σ<,s>与晶粒直径d间是符合Hall-Petch公式的;第四是根据冷却速度在控轧控冷中的重要性,利用三种不同的冷却速度对组织性能的影响进行了较深入的分析,得出冷却速度的提高,有利于细化晶粒,但冷却速度过大,会导致魏氏组织出现,降低钢的冲击韧性和塑性;最后分析了终轧温度、冷却速度、终冷温度对组织和性能的影响,通过金相和力学性能分析得出,钢筋终轧后在奥氏体状态下直接进行淬火,由其心部放出的余热进行回火,在最佳工艺条件下得到的最佳组织是表层为回火马氏体(<,回>),过渡层主要为粒状贝氏体(B)和屈氏体(Q),心部为铁素体(α)+珠光体(P)组织,此时的晶粒平均尺寸为6.6μ m,提高了钢筋的综合力学性能,为盘条螺纹钢的生产提供了重要的理论依据.

目录

文摘

英文文摘

声明及关于论文使用授权的说明

1绪论

1.1课题来源及目的

1.2控轧控冷技术的开发

1.3控轧控冷的特点及TMCP技术

1.3.1控轧控冷的基本特点

1.3.2 TMCP技术

1.4控轧控冷的基本观点

1.4.1控轧控冷的温度制定

1.4.2控轧控冷中奥氏体和铁素体的组织变化

1.5控轧控冷的研究现状及其前景

2控制轧制原理

2.1控制轧制

2.2控制轧制的主要轧制方法

2.2.1控温轧制(CR)

2.2.2两阶段轧制

2.2.3三阶段控制轧制

2.2.4低温轧制技术

2.3控制轧制的变形机理

2.3.1控制轧制的实质

2.3.2钢的奥氏体形变与再结晶

2.4合金元素在控制轧制中的作用

2.4.1加热时阻止奥氏体晶粒的长大

2.4.2抑制奥氏体再结晶

2.4.3细化铁索体晶粒

2.4.4影响钢的强韧性

2.5控制轧制中钢的变形抗力

2.5.1奥氏体晶粒尺寸对变形抗力的影响

2.5.2微量元素对变形抗力的影响

2.5.3多道次变形及变形热对变形抗力的影响

3控制冷却原理

3.1控制冷却

3.2控制冷却过程及冷却方式

3.2.1控制冷却过程

3.2.2控制冷却中常用的冷却方式

3.3控制冷却的机理

3.3.1控制冷却的实质

3.3.2钢的轧后冷却相变过程

4高线厂概况

4.1高线厂综述

4.2工艺设计特点

4.3工艺流程

4.4控制冷却工艺布置

4.5斯太尔摩控制冷却工艺

4.5.1工艺特点及类型

4.5.2工艺布置

4.5.3衡量斯太尔摩散卷风冷线的标准--冷却强度

5螺纹钢控轧控冷工艺

5.1螺纹钢的控轧控冷

5.1.1螺纹钢控冷工艺过程

5.1.2影响控制冷却钢筋的组织和性能的因素

6控制轧制和轧后控冷对钢材组织及性能影响的研究

6.1实验说明

6.2实验目的

6.3实验内容

6.3.1实验条件

6.3.2实验工艺设计

6.3.3试验过程

6.4实验结果的分析与讨论

6.4.1力学性能及组织性能的分析

6.4.2金相分析

7结论

致谢

参考文献

附录