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微合金非调质钢2015年学术年会暨2015钒钛高强度钢开发与应用技术交流会

召开年：2015
召开地：沈阳
出版时间： 2015-09

主办单位：中国金属学会

会议文集：微合金非调质钢2015年学术年会暨2015钒钛高强度钢开发与应用技术交流会论文集

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1.退火温度对含钒钛TRIP钢微观组织和力学性能的影响
- Kuang Chunfu;邝春福;Zheng Zhiwang;郑之旺;Yu Cansheng;余灿生
- 《微合金非调质钢2015年学术年会暨2015钒钛高强度钢开发与应用技术交流会》 | 2015年
摘要：将C-Si-Mn-V-Ti钢分别加热至820℃和850℃均热120s后,冷却至400℃进行贝氏体等温转变处理.通过扫描电镜、EDS能谱和拉伸测试等技术,研究了退火温度对980MPa级含钒钛TRIP钢微观组织和力学性能的影响.结果表明:在820℃和850℃退火时,微观组织由铁素体、贝氏体、残余奥氏体和马氏体组成,抗拉强度均达到980MPa.随着退火温度增加,含钒钛TRIP钢屈服强度和伸长率明显提高,抗拉强度降低,这主要归结于马氏体体积分数下降和残余奥氏体体积分数增加.试验钢在850℃退火时,具有优良的综合力学性能,其中屈服强度为574MPa,抗拉强度为1052MPa,伸长率为15.8％,n值为0.29.
2.加热温度对钛微合金化钢奥氏体晶粒长大的影响
- LUO Xu;罗许;KANG Yong-lin;康永林;LI Jun-hong;李俊洪
- 《微合金非调质钢2015年学术年会暨2015钒钛高强度钢开发与应用技术交流会》 | 2015年
摘要：通过将钛微合金化钢在箱式电炉中加热至850～1250℃保温30min,观察其奥氏体晶粒组织及Ti的析出粒子分布情况,研究钛微合金化钢奥氏体晶粒长大行为及Ti的固溶规律.结果表明:随着加热温度的升高,试验钢存在两个奥氏体晶粒粗化温度,分别为1050℃和1250℃,与Ti两种析出粒子的固溶温度相对应,但数值比固溶温度低.分析奥氏体晶粒两个阶段的长大过程发现,随着TiC析出粒子的溶解,晶粒长大激活能从265.6KJ/mol降低至239.8KJ/mol。
3.轧制工艺对高Ti微合金化热轧钢板组织和性能的影响
- 叶晓瑜;张开华;熊雪刚;王羿;方勇
- 《微合金非调质钢2015年学术年会暨2015钒钛高强度钢开发与应用技术交流会》 | 2015年
摘要：在Gleele-3500热模拟试验机上,进行了高Ti微合金化热轧钢板在不同加热温度、变形温度、冷却速度和卷取温度下的热模拟实验,分析了不同加热温度和轧制工艺对显微组织的影响规律,确定了工业生产方案,并完成了试制.试验结果表明:在1230～1260℃进行加热保温,配合合理的控轧控冷工艺,生产的高Ti微合金化热轧钢板组织为准多边形铁素体+少量珠光体,力学性能优良,韧脆转变温度在-40℃以下.
4.高N钒微合金钢在贝氏体区等温析出行为
- Kim Kuangshu;金光秀;Gao Cairu;高彩茹;Yang Xiongfei;杨雄飞;Du Linxiu;杜林秀;Cui Chenshuo;崔辰硕;Chen Yuxuan;陈宇轩
- 《微合金非调质钢2015年学术年会暨2015钒钛高强度钢开发与应用技术交流会》 | 2015年
摘要：钢的贝氏体相变强化是除固溶强化、细晶强化和位错强化外一种有效的强化手段,然而当人们对贝氏体钢强度提出更高要求时,单纯依靠一种强化机制很难满足要求.为此,将在贝氏体相变强化基础上,引入析出强化,以提升钢材强韧性.本文通过热模拟实验,就高N微合金V钢在贝氏体区的析出行为进行了系统的研究。得出了不同温度、不同时间条件下的析出量数据及不同温度下的开始析出时间等数据,对于人们了解贝氏体析出行为有重要参考价值.研究表明，热力学计算软件计算得到含210ppm的高N含V实验钢在奥氏体中的全固溶温度为1098℃模拟实验结果显示，实验钢在1200℃奥氏体化以70℃/s冷却到4500C-550℃保温，可以得到全贝氏体组织。在450℃-550℃区间保温，贝氏体中析出物平均粒径4.5nm;析出物优先在原奥氏体晶界析出，随着等温时间的延长，晶内析出增加;析出的粒了长时间保温长大的趋势不明显。对析出物体积分数统计结果分析表明，试验钢在奥氏体未变形条件下，450℃、500℃、550℃温度开始析出时间分别为630s、574s、409s、450℃-550℃区间保温，保温时问6000s，最大析出量能够达到理论析出量的16%，还有绝大部分V以固溶形式存在于钢中。
5.热轧钢轨表面氧化铁皮显微分析
- 陈崇木;陶功明;郭华
- 《微合金非调质钢2015年学术年会暨2015钒钛高强度钢开发与应用技术交流会》 | 2015年
摘要：利用光学显微镜、扫描电镜及能谱对U71Mn、U75V和U78CrV热轧钢轨表面氧化铁皮的厚度和组织进行了分析,分析结果表明,热轧攀钢钢轨表面氧化铁皮厚度为20～106μm,氧化铁皮具有典型的由内到外分别为FeO、Fe3O4和Fe2O3氧化物的三层结构,在内层FeO与基体界面处存在Si元素的富集.
6.钛包芯线合金化工艺研究
- 周伟;曾建华;王建
- 《微合金非调质钢2015年学术年会暨2015钒钛高强度钢开发与应用技术交流会》 | 2015年
摘要：综述了高强低合金钢Q345BT钛含量控制和钢包喂钛包芯线技术,分析了钛在钢中的作用,钢包喂钛线的影响因素,设计出合理的精炼钢包喂钛包芯线合金化工艺.通过理论分析和现场实际使用表明，采用钦复合包芯线替代钛铁块进行钦合金化工艺技术可行。通过钛收得率影响因素分析，为保证获得较高的钦收率，喂线速度以控制在4~8m/s为佳，同时避免喂线后的二次加热。采用钛复合包芯线后，钢材成品钛收得率由68.44%提高到83.78%，控制精度明显提高，有利于产品性能的稳定控制。
7.V微合金化对高强高耐候乙字钢性能的影响
- Guo Yuehua;郭跃华;Liu Ming;刘明;Li Hongguang;李红光;Deng Tongwu;邓通武
- 《微合金非调质钢2015年学术年会暨2015钒钛高强度钢开发与应用技术交流会》 | 2015年
摘要：以中频感应炉冶炼不同钒、氮含量试验钢为材料,通过力学性能检验和析出相分析,研究了钒微合金化对高强高耐候乙字钢性能的影响.结果表明:钒在高强高耐候乙字钢中能起到细晶强化或沉淀强化的作用,而氮的加入可促使钒从固溶态向析出态转化,增大钒的析出强化作用.终轧温度对钒氮的析出强化作用敏感,终轧温度越低V(C,N)的析出量越大,屈服强度越高,但强塑性匹配最好的终轧温度在850℃左右.
8.钒氮微合金化对ULCB钢组织性能和析出行为的影响
- LI Xiaolin;李晓林;CAI Qingwu;蔡庆伍;YU Wei;余伟;ZHANG Henglei;张恒磊
- 《微合金非调质钢2015年学术年会暨2015钒钛高强度钢开发与应用技术交流会》 | 2015年
摘要：借助光学显微镜(OM)、电子背散射衍射技术(EBSD)、透射电子显微镜(TEM)和能谱仪(EDS)等手段,研究了2种不同V、N含量的超低碳贝氏体钢(ULCB)在控轧控冷过程中的微观组织、力学性能以及析出行为.结果表明:两种试验钢的组织都为粒状贝氏体,但高V、N含量的试验钢具有更高的强度和硬度.低V、N钢中V(C,N)数量较少,且以沿位错线析出为主.随着钢中V、N含量的增加,贝氏体组织明显细化,大角晶界所占的比例也相应提高;同时,在贝氏体铁素体基体中5-10nm之间的V(C,N)体积分数显著增加,且存在沿位错线析出和基体中弥散析出两种形式.细晶强化和沉淀强化是高V、N钢强度提高的主要因素。
9.低碳钒微合金钢的淬透性研究
- LI Xiao-xian;李晓闲;SUN Xin-jun;孙新军;YANG Geng-wei;杨庚蔚;LI Zhao-dong;李昭东;YU Lan;虞澜;YONG Qi-long;雍岐龙
- 《微合金非调质钢2015年学术年会暨2015钒钛高强度钢开发与应用技术交流会》 | 2015年
摘要：利用钢-淬透性的末端淬火实验,结合碳化钒的析出热力学计算,研究V对低碳钢淬透性的影响.结果表明:随着V含量的增加,实验钢的淬透性提高.VC的热力学计算结果表明,在880℃淬火温度下,0.22C钢中固溶V含量随着钢中添加的V含量增加而增加.当钢中添加V含量大于0.137％(质量分数)时,VC将在奥氏体中析出,固溶C含量开始减少.综合考虑固溶C含量、固溶V含量及原始奥氏体晶粒尺寸等因素,对实验钢理想临界直径进行了计算,发现理想临界直径的变化趋势与末端淬火实验结果相吻合.
10.600MPa级含Nb、Ti汽车轮辋钢工业试制与应用
- Zhang Dawei;张大伟;Gao Cairu;高彩茹;Du Linxiu;杜林秀;Xiao Baoliang;肖宝亮;Chen Yuxuan;陈宇轩;Cui Yang;崔阳
- 《微合金非调质钢2015年学术年会暨2015钒钛高强度钢开发与应用技术交流会》 | 2015年
摘要：通过在碳锰钢中添加微合金元素Nb、Ti,以及利用控轧控冷工艺在2250热连轧生产线上开发研制了抗拉强度达到600MPa的汽车轮辋用钢.微观组织观察与统计表明,实验钢铁素体晶粒尺寸4.53μm,沉淀析出的(Nb,Ti)(C,N)复合析出物的平均直径为4.84nm,体积分数估计值为0.0239％.经过理论计算,细晶强化量约为259MPa,析出强化量约为71MPa.实验结果表明,实验钢具有良好的焊接性能与成形性能,经车轮制造厂试用,实验钢闪光对焊后成型合格率达到98％以上.径向疲劳寿命达125万次,证明所开发钢具有良好的疲劳性能.
11.钒在TRIP钢和BH钢中的影响
- Li Lin;李麟;常军;Chang Jun;Shi Wen;史文;Zhang Gongting;张功庭;He Yanlin;何燕霖;Zhen Zhiwang;郑之旺;邹楠;Zou Nan;Qian Fangyuan;钱方圆
- 《微合金非调质钢2015年学术年会暨2015钒钛高强度钢开发与应用技术交流会》 | 2015年
摘要：含钒和不含钒的钢在TRIP和DP处理之后,再进行退火时的微观组织变化可以通过DTA和TEM进行比较。可以发现，V的添加可以影响TRIP钢和DP钢微观组织的体积分数。在TRIP处理过程中，钒碳化物阻碍了新的铁素体形成。钒碳化物在780℃时开始溶解，从而导致残余奥氏体体积分数增加。有了Ti和V的加入，钢中再结晶速率比只加了Ti的钢要快。钢中可溶的V提高了再结晶动力学且降低了再结晶激活能。高温卷取提高了再结晶动力学且降低了再结晶的激活能。
12.钒对耐火钢显微组织及高温性能的影响
- Liu qingchun;刘庆春;Yong qilong;雍岐龙;Zheng zhiwang;郑之旺
- 《微合金非调质钢2015年学术年会暨2015钒钛高强度钢开发与应用技术交流会》 | 2015年
摘要：控轧控冷方式生产耐火钢通常采用Mo-Nb复合合金化,本研究结合资源特点,有针对性的进行含V耐火钢研究.采用电子显微镜、相分析和三维原子探针等方法,研究了不同热轧工艺条件下V对室温和600℃拉伸性能的影响,探讨了微观组织与力学性能之间的关系.结果表明,添加V后能形成细小弥散分布的析出物,配合控制贝氏体比例后能有效地提高室温和高温力学性能,V在热轧态耐火钢中主要存在于先共析铁素体内,再加热至600℃时热轧态被“隐藏”的V存在明显的析出,进一步提高了钢板的高温性能.通过研究,确定了攀钢耐火钢的合金化设计思路,为后续产品工业化生产提供了技术支持.
13.V-N微合金化Q550D高强度中厚板的研究开发
- QI Xiang-yu;齐祥羽;Zang Miao;臧淼;Hu Jun;胡军;Gao Cai-ru;高彩茹;Gao Xiu-hua;高秀华;Du Lin-xiu;杜林秀
- 《微合金非调质钢2015年学术年会暨2015钒钛高强度钢开发与应用技术交流会》 | 2015年
摘要：对V-N微合金化Q550D高强度中厚板进行了控轧控冷工艺试验,研究了沿厚度方向不同位置的显微组织,并测定了其综合力学性能.结果表明:V-N微合金化Q550D中厚板显微组织为多边形铁素体+针状铁素体,表面至心部的平均晶粒尺寸逐渐增大,针状铁素体含量逐渐减少,20-30nm及小于10nm的V(C,N)析出物弥散地分布在多边形铁素体和针状铁素体基体上;试验钢屈服强度、抗拉强度、断后延伸率、-20℃冲击功分别为651MPa、733MPa、18％、170J;细晶强化、析出强化、位错强化、固溶强化、针状铁素体组织强化为主要的强化机制;晶粒细化、低C成分设计、针状铁素体组织的形成为主要的韧化机制。
14.V-Ti集装箱用耐候钢在模拟工业大气环境下耐蚀行为的研究
- WU Hongyan;吴红艳;ZHANG Chengyuan;张程远;WENG Lei;翁镭;DU Linxiu;杜林秀
- 《微合金非调质钢2015年学术年会暨2015钒钛高强度钢开发与应用技术交流会》 | 2015年
摘要：利用周期浸润腐蚀实验研究了V-Ti耐候钢在模拟工业大气环境下的腐蚀演化行为。结果表明,P、Ti元素促使腐蚀产物从针状或棉絮状不稳定的γ-FeOOH向圆球状稳定的α-FeOOH的转变,使锈层具有保护性。并且Cu、P、Cr、Ni等合金元素分布在锈层中的裂纹、孔洞等缺陷处,使得锈层更加致密,阻断了腐蚀介质的进入,使腐蚀速率稳定.随着腐蚀时间增加,锈层厚度和致密性都有所增加,有效隔离电解液和基体,减缓基体的进一步腐蚀,Ti元素的加入有利于腐蚀初期锈层的生成.腐蚀后期,Cu、P的复合作用有利于锈层的进一步致密化,并配合Ti元素促进α-FeOOH的转化,提高了耐腐蚀性。
15.不同钒含量对低铬合金铸铁的组织和性能的影响研究
- CHE Guangdong;车广东;LIU Xiangdong;刘向东
- 《微合金非调质钢2015年学术年会暨2015钒钛高强度钢开发与应用技术交流会》 | 2015年
摘要：采用金相显微镜、X射线衍射仪、硬度及冲击韧度议,研究了钒含量对低铬合金铸铁的组织和性能的影响,研究表明:在铸态条件下,随着钒含量的增加,试样的硬度和冲击韧性都增大,当钒含量达到1％时,硬度可达到56.7HRC,钒含量为0.75％时,冲击韧性达到最大值5.75J/cm2.经过950℃保温3小时热处理后,试样的硬度和冲击韧性都有较大程度地提高,钒含量为0.75％时,硬度达到63.3HRC,当钒含量为0.5％时,冲击韧性达到9.13J/cm2.钒的加入不仅可以细化晶粒,也可以提高材料性能.热处理后金相组织中网状碳化物数量减少,局部出现断网,碳化物尖角钝化,有白色碳化物析出.
16.含钒非调质预硬型塑料模具钢成分设计
- 邓通武;柯晓涛
- 《微合金非调质钢2015年学术年会暨2015钒钛高强度钢开发与应用技术交流会》 | 2015年
摘要：针对塑料模具钢的技术条件和使用特点,提出了用于取代P20塑料模具钢的新型含钒非调质预硬型塑料模具钢的成分设计,以大幅降低了钢的合金成本.通过实验室基础研究及工业试生产,其流程为：铁水预处理→120t转炉冶炼→2#方坯LF→2#方坯RH→2#方坯连铸→360×450mm连铸坯→扁钢轧制→在线预硬化处理→成品。结果表明,所设计的含钒非调质塑料模具钢能够满足相关技术条件要求,具备批量生产条件。
17.Ti对含硼履带钢淬透性的影响
- Guo Yuehua;郭跃华;Liu Ming;刘明;Deng Tongwu;邓通武;Li Hongguang;李红光
- 《微合金非调质钢2015年学术年会暨2015钒钛高强度钢开发与应用技术交流会》 | 2015年
摘要：以转炉冶炼不同Ti成分含硼履带钢为材料,通过末端淬火试验和显微组织观察,研究了Ti对含硼履带钢淬透性的影响.结果表明:硼钢淬透性首先随Ti/N的增加而升高,然后随Ti/N的增加基本保持不变而出现一个平台,最后随Ti/N的增加而下降.Ti加入量以4.0＜Ti/N＜8.0为宜,加入量过少不能完全固定钢中的氮,加入量过多则会增加形成大块TiN的几率.
18.退火温度对340MPa级高强IF钢组织和性能的影响
- Wang Meng;王礞;Zheng Zhi-wang;郑之旺;Wang Min-li;王敏莉
- 《微合金非调质钢2015年学术年会暨2015钒钛高强度钢开发与应用技术交流会》 | 2015年
摘要：以工业试制的170P1高强IF钢冷硬卷为原料在中温盐浴炉中进行退火试验,采用金相分析和力学性能测试研究退火温度对其组织和性能的影响.退火温度为780～880℃,保温时间为60s.金相分析结果表明800～880℃退火后的试验钢为完全再结晶组织,其晶粒度为9.5～8.5级.力学性能结果显示随着退火温度的升高材料的屈服强度先降低再略升高,抗拉强度降低,而延伸率、n值、r值升高.过高的退火温度导致钢中的NbC粒子回溶,可能引起材料的屈服点延伸,因此合适的退火温度为820～860℃.
19.Ti含量对大梁钢晶粒生长及力学性能的影响
- Li Yongliang;李永亮;Wang Fuming;王福明;Li Changrong;李长荣;Yang Zhanbing;杨占兵;Guo Yating;郭亚婷;He Yutian;何煜天;Cao Ruifang;曹瑞芳
- 《微合金非调质钢2015年学术年会暨2015钒钛高强度钢开发与应用技术交流会》 | 2015年
摘要：利用光学显微镜(OM)、冷场发射扫描电镜(FESEM)和万能试验机等设备,结合Thermo-calc热力学软件计算,研究了Ti含量对含Nb汽车大梁钢奥氏体晶粒长大行为、析出相析出温度和力学性能的影响.研究发现,随着Ti含量的增大,奥氏体晶粒在高温下的生长速度减缓,1200℃保温30min后,Ti含量0.07％wt的钢与无Ti钢相比,晶粒尺寸减小显著,这归因于晶界附近小于100nm的碳氮化物粒子钉扎作用.添加Ti元素后,钢中析出相由单一的NbC转变为(Nb,Ti)C,析出温度也由原来的1120℃提高至1240℃.析出相初始析出温度的提高,对抑制晶粒在高温下的快速增长有利.Ti含量的添加能够提高钢的抗拉强度和常温冲击韧性,但对塑性和低温冲击韧性不利.
20.V-N微合金钢在低温区动态析出行为
- Cui Chenshuo;崔辰硕;Gao Cairu;高彩茹;Yang Xiongfei;杨雄飞;Du Linxiu;杜林秀;Chen Yuxuan;陈宇轩
- 《微合金非调质钢2015年学术年会暨2015钒钛高强度钢开发与应用技术交流会》 | 2015年
摘要：低碳钢由于碳含量较低,可以减轻碳对钢韧性的不利影响.低碳钢通过控轧控冷工艺得到含高位错密度的贝氏体组织,可以实现相变强化.但单纯依靠一种强化手段其强化效果有限.为进一步提升性能,希望在贝氏体相变强化基础上,引入析出强化机制.本文通过热模拟试验,结合透射电镜观察,研究了高N含钒微合金钢在贝氏体区的析出行为,得出了不同温度、不同时间下析出体积分数的具体数值、强化贡献量及最佳析出温度.为V-N贝氏体钢开发提供有价值的参考.研究表明，热力学计算软件计算出两种不同氮含量的V-N1、V-N2实验钢在奥氏体的全固溶温度分别为1041℃和1098℃，N含量的增加使固溶温度升高。等温析出实验结果表明：在500℃等温时，得到的为全贝氏体组织；在600℃、700℃保温时，组织为贝氏体和铁素体。析出物的数量都随着时间的增长而增多且分布更加均匀弥散，600℃时析出物数量最多，700℃次之，500℃最少。最佳析出温度为600℃。在500℃-700 0C区间保温，贝氏体中析出物平均粒径4至7nm;析出物优先在原奥氏体晶界析出，随着等温时间的延长，晶内析出增加；随着保温时间的延长，析出的粒子长大的趋势不明显。经过计算得出V-N1、V-N2实验钢析出强化贡献量大多处于在70～150 MPa，其中，在600℃下保温，析出强化贡献量均超过120 MPa，起到了显著的析出强化效果。
21.Ti-Nb微合金化热轧TRIP钢工艺模拟研究
- 张功庭;衣海龙;刘振宇;郑之旺
- 《微合金非调质钢2015年学术年会暨2015钒钛高强度钢开发与应用技术交流会》 | 2015年
摘要：本文采用MMS-300热力模拟实验机对Ti-Nb复合微合金化热轧TRIP钢进行了变形温度、贝氏体等温时间等参数的工艺模拟,结果表明随着变形温度的降低,铁素体的含量增多,贝氏体含量降低,残奥或马奥岛的含量先增加后减少,并且在820℃时,残余奥氏体量达到8％的最大值;随着等温时间的延长,粒状贝氏体的数量明显增多,残余奥氏体或M/A岛的含量随着等温时间的延长逐渐增长从3.4％增大到9.6％;Ti-Nb微合金化在变形量小、变形速率小及变形后冷速较慢工艺模拟下未充分发挥细化晶粒作用和第二相粒子的析出均对TRIP钢的残余奥氏体形成及稳定不利.