双面搪瓷用高强度热轧钢板性能控制技术研究

论文摘要

本课题的研究目的是开发出一种搪瓷后仍具有260MPa以上屈服强度的双面搪瓷用热轧钢板的生产方法。研究方法是:选择Ti、Nb、Si、Mn、P等元素含量不同的低碳成分冶炼成钢锭,通过热轧制备钢板试样,以不同的处理方法调整析出相状态,通过金相显微镜、透射电镜等设备辨别组织和析出粒子,通过专门的装置测定氢渗透时间,通过实际搪瓷实验考察双面搪瓷的实际效果。通过对比找出元素含量、析出相状态与抗鳞爆性能、力学性能之间的关系。钢板的抗鳞爆性能随Ti含量和第二相粒子析出量的增加而提高。三种组分的Ti的析出粒子(TiC、TiN、TiS)在低温加热时是稳定的。其中TiN、TiS的析出量在1300℃以下都是稳定的,不随加热温度而变化。TiC的析出量则随温度的不同而发生变化。在已经充分析出的情况下,在850℃以下加热,基本不会发生TiC的分解和Ti的回溶。当温度超过850℃时,TiC开始有少量分解,钢中的固溶Ti开始增加,当温度超过950℃时,回溶到钢中的Ti量开始显著起来。但是只有到1200℃以上时钢中的Ti才接近充分固溶。实验表明钢中的Ti析出相的尺度,随保温温度的升高而增加。强化作用则随析出相尺度的增加而减小。确定了在工业生产中生产双面搪瓷用热轧钢板的成分控制范围和工艺控制方法,实际检验和在工程中的应用表明,工业材具有良好的强韧性指标,并完全能够满足双面搪瓷的质量要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 我国搪瓷工业的发展
• 1.2.1 我国搪瓷工业的发展概况
• 1.2.3 我国搪瓷工业面临的问题
• 1.2.4 我国搪瓷工业的发展方向
• 1.3 搪瓷制品的缺陷
• 1.3.1 脱瓷
• 1.3.2 鱼鳞
• 1.3.3 气泡
• 1.4 搪瓷用钢的种类
• 1.5 搪瓷用钢的研究开发现状
• 1.5.1 现有搪瓷钢板面对新的设计要求所存在的问题
• 1.5.2 热轧搪瓷钢板的发展现状和理论基础
• 1.5.3 含Ti搪瓷钢板
• 1.6 本课题研究的意义
• 第二章 合金元素（TI）对搪瓷性能影响
• 2.1 引言
• 2.2 基本设计思路
• 2.2.1 针对鳞爆以及搪瓷层针孔缺陷问题的设计思路
• 2.2.2 针对力学性能和成型性能的设计思路
• 2.3 考察钢板搪瓷性能优劣的方法
• 2.4 试验材料、设备及试验程序
• 2.5 试验材料的制备
• 2.5.1 冶炼与轧制试验
• 2.5.2 模拟搪瓷的退火试验
• 2.6 试验结果
• 2.6.1 元素含量对力学性能的影响
• 2.6.2 搪瓷性能试验及结果
• 2.6.2.1 双面搪瓷试验
• 2.6.2.2 裸板渗氢试验
• 2.6.2.3 强制鳞爆试验
• 2.6.2.4 密着性考察
• 2.7 本章小结
• 第三章 TI析出相的形态与搪瓷性能、强度的相关性研究
• 3.1 引言
• 3.2 不同加热温度下TI在钢中的存在状态
• 3.2.1 实验方案
• 3.2.2 试验结果
• 3.3 T1的析出相形态对钢的力学性能、抗鳞爆性能的影响
• 3.3.1 试验方案
• 3.3.2 力学性能、金相、电镜的检验结果
• 3.3.3 搪瓷性能的测试结果
• 3.3.4 析出相形态与力学性能、搪瓷性能的对应关系的补充实验
• 3.4 本章小结
• 第四章 工业生产实绩和应用例
• 4.1 引言
• 4.2 工业化生产方案的确立
• 4.2.1 工业产品的性能目标
• 4.2.2 工业化生产的成分、工艺方案
• 4.2.2.1 基本成分方案
• 4.2.2.2 基本工艺方案
• 4.3 工业生产过程控制
• 4.4 工业样品的组织、力学性能和搪瓷性能
• 4.5 应用效果
• 4.6 本章小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢