CSP微合金高强度钢工艺及组织性能研究

论文摘要

本文采用涟钢CSP生产的一种微合金高强度钢为试验材料,在THERMECMASTER-Z热模拟实验机上进行不同变形工艺参数下的热模拟实验,实测了变形过程中的应力-应变曲线。对热模拟后的试样在光学显微镜下进行金相组织检验,用武汉科技大学的NOVA 400 Nano SEM场发射扫描电镜和SEM配套的OXFORDINCA IE350 EDS能谱仪对微合金高强度钢试样的非金属夹杂物进行分析。通过不同变形温度、变形程度和变形速率下的热模拟实验测定变形过程中的应力-应变曲线。同时,在考虑这些因素的基础上,对现有的几种流动应力模型进行讨论分析并加以修正,用热模拟实验数据对模型进行了回归,统计结果表明修正后的回归模型对实验数据具有较高的拟合精度。在热模拟实验机上进行不同变形工艺的实验,研究不同变形工艺参数对CSP合金高强度钢的组织和性能的影响。实验结果表明,通过优化道次变形量、变形速率、变形温度和冷却速率等工艺参数可获得高强度的微合金钢产品。热模拟实验后得到的试验组织基本相近,但部分试样屈服强度显示出较大差异。用金相显微镜对部分实验钢种进行夹杂物的评级和分析,用扫面电镜和能谱仪确定夹杂物的类型,研究实验钢种夹杂物对屈服强度的影响。研究确定了CSP微合金钢强度钢中夹杂物的类型和形貌;随夹杂物数量和大小的增加,实验钢种的屈服强度下降。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 前言
• 1.2 微合金化钢技术发展历程及国内外概况
• 1.2.1 微合金化钢技术发展历程
• 1.2.2 微合金化钢国内外研究概况
• 1.3 微合金元素在微合金钢中的作用
• 1.3.1 微合金元素加热时阻止奥氏体晶粒长大
• 1.3.2 微合金元素抑制奥氏体再结晶
• 1.3.3 细化铁素体晶粒
• 1.3.4 微合金元素影响钢的强化方式
• 1.3.5 微合金元素影响钢的韧化方式
• 1.4 控制轧制和控制冷却工艺
• 1.4.1 控制轧制和控制冷却工艺的概念
• 1.4.2 控制轧制和控制冷却工艺的国内外发展概况
• 1.4.3 微合金化钢的控轧控冷技术
• 1.5 课题研究内容和意义
• 第二章 流动应力模型研究
• 2.1 实验目的和实验方案
• 2.2 热模拟试验结果和分析
• 2.3 流动应力模型建立
• 2.3.1 模型一
• 2.3.2 模型二
• 2.3.3 模型三
• 2.3.4 模型四
• 2.3.5 模型误差比较
• 2.4 本章小结
• 第三章 组织性能研究
• 3.1 试验目的和试验方案
• 3.1.1 试验目的
• 3.1.2 试验方案
• 3.2 试验结果
• 3.2.1 热模拟实验结果
• 3.2.2 组织检验结果
• 3.2.3 硬度检验结果
• 3.3 试验结果分析
• 3.3.1 静态热模拟实验结果
• 3.3.2 动态热模拟实验结果
• 3.4 本章小结
• 第四章 夹杂物对屈服强度的影响
• 4.1 试验目的和试验方案
• 4.1.1 试验目的
• 4.1.2 试验钢种
• 4.1.3 试验方案
• 4.1.4 试验方法
• 4.2 试验结果
• 4.2.1 组织检验结果及分析
• 4.2.2 硬度检验结果
• 4.2.3 夹杂物分析
• 4.3 试验结果分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 研究生期间发表论文情况