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含Nb钢板坯横向及边部裂纹的研究.doc


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“含Nb钢板坯横向及边部裂纹的研究”

我国钢铁企业采取炉外精炼、连铸和控轧控冷等技术,使钢通过微合金化能极大地提高力学性能[1],达到很高的性价比。最常用的微合金化元素为:Nb、V和Ti,目前由于钒铁和钒氮合金的价格上涨,从而含V钢成本高,而Nb微合金化钢( %Nb)吨钢添加合金成本仅30元,约为V微合金化钢成本的八分之一[2]。
Å,与C和N形成间隙相,对钢的强化效果很强。国外,五十年代大西洋两岸积极开展铌钢的生产和研制,六十年代西方国家的大量工业实际证明了Nb的强化作用[3]。随后,通过控轧控冷技术用Nb、V和Ti等多元素微合金化得到不少品种的低合金高强结构钢[4]。由铌的碳氮化物的固溶度积公式,在1150℃就有铌的碳氮化物在奥氏体晶界上析出,对其再结晶的影响和钢材轧制过程影响很大[5]。目前,Nb资源丰富的巴西等国在研究铌对低碳钢的再结晶、析出强化和铁素体析出的影响[6,7]。铌的碳氮化物析出对钢材热轧后的质量及其焊接性能有较大的影响,因此在西方国家有许多人关注其析出动力学和应力诱导析出机理[8]。
我国对铌钢研究在八十年代掀起一个热潮,一方面对铌钢开发,另一方面针对我国钢种研究铌元素在钢中的作用和行为。我们也与鄂钢(1985-87年)合作开展了含铌钢的控轧研究,当时钢坯为钢锭模浇铸,存在晶粒粗大、偏析严重和在随后轧制工序中易发生开裂等现象。研究指出单纯加铌效果不好,并提出复合加入合金元素的方案,取得较好的结果。铌的碳氮化物在轧制时在1050℃以上析出较慢,停轧温度在860℃,其析出量可以达到60—70%,变形加快其析出[9]。碳氮化铌还可以在轧后冷却过程中从铁素体中析出,600℃有沉淀强化,它们此时与基体有惯****面关系[10]。近年来,对连铸钢坯轧制,-%的钢在1200℃加热,由溶解度公式计算和实验证明铌能完全溶入钢中,铌可能沿奥氏体偏聚,阻碍铁素体在三叉晶界析出生长,容易形成网状铁素体[11,12]。700-1000℃是铌钢的第三脆性温度区间,其原因除网状铁素体外,还有铌的碳氮化物沿晶界或相界析出[13]。
从上可以看出,Nb元素在钢的热加工过程中的作用方面的研究在钢锭模时期很为深入,对Nb在凝固结晶过程中行为研究较少,这归因于连铸坯组织细小均匀,合金元素的偏析已大为改善,其在加热过程中偏聚的系统报道不多。国家目前还在支持含铌低碳钢的研究,在生产现场中这类钢在热轧过程中容易出现裂纹和一些表面缺陷,造成钢材开裂的主要原因是网状铁素体和铌的碳氮化物析出。因此,我们拟与贵公司合作,在研究网状铁素体形成和铌的碳氮化物析出的基础上,调整开坯,初轧和精轧的温度和压下量以提高钢材的成材率。
参考文献
[1]干勇,[J]. 中国有色金属学报,2004, 14(s1):25
[2]东涛,Ⅲ级钢筋的生产技术[J]. 2004, 78(5):1
[3]雍歧龙,马鸣图,吴宝榕. 微合金钢-物理和力学冶金[M]. 北京,***出版社,1989
[4],等. 钢的微合金化及控制轧制[M]. 北京,冶金工业出版社,1984,董成瑞,任海鹏,今同哲. 微合金非调质钢[M]. 北京,冶金

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  • 时间2018-07-16