特厚板轧制内部缺陷压合物理模拟实验研究与应用

论文摘要

在以节约资源为基本国策的环境下,我国的钢铁工业普遍要求优化结构、提高效益和降低消耗。因此,压合材料内部缺陷提高成材率逐渐引起了钢铁企业的重视。本文结合某宽厚钢板联合研发中心二期建设子项目中“高韧性低合金厚板减量化轧制技术研究”课题,对新投入的400mm超厚连铸坯内部缺陷临界压合条件进行了实验室物理模拟,为现场生产提高探伤合格率提供了试验依据；并对高强低合金特厚板进行了现场试验轧制,通过采用CR+ACC工艺开发了规格120mm Q390C热轧态交货特厚板并采用RCR+ACC工艺成功开发了规格160mm不含微合金元素Q235B特厚板和190mmQ345C特厚板,钢板强韧性能匹配和内部质量良好,提高了探伤合格率和产品合格率。本文在理论和实验方面得到的主要成果如下：（1）以Q345钢为研究对象,采用单道次压缩实验,研究了变形温度、变形程度和变形速率对试验钢变形抗力的影响规律,得到Q345的动态再结晶激活能为Q=272.32KJ/mol,动态再结晶的临界应变为ε。=2.9978×10-3Z0.1661。建立了实验钢的热加工图。确定了Q345钢最佳的热连轧变形参数（即变形量、变形温度和变形速率）范围,以及不适合热连轧加工的失稳变形区范围。为现场制订实验钢合理的轧制工艺制度提供理论依据。（2）以Q235钢实验室轧制实验为对象,通过控制轧制工艺参数来满足缺陷压合的相关力学条件。实验表明随粗轧压下率和压缩比的提高,偏析清除效果越好,Z向性能也有所提高。在压缩比大于2.3的情况下,采用临界变形量13.9%可以压合轧件心部缺陷,超声波探伤检验合格。验证了缺陷压合的临界条件,为现场生产提高探伤合格率和产品质量提供了试验依据。（3）针对国内某宽厚板厂扩建的双机架轧机生产线和新投入的400mm超厚连铸坯,进行了高强低合金宽厚板的工业生产试验。实现了400mm连铸坯轧制低合金特厚板,成品钢板力学性均都达到了国家标准中对Q235、Q345、Q390要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 特厚板的发展状况
• 1.3 中厚板中存在的缺陷
• 1.3.1 表面夹杂（渣）
• 1.3.2 裂纹
• 1.3.3 气泡
• 1.4 高温低速大压下工艺理论
• 1.5 本文研究的背景及内容
• 1.5.1 研究背景
• 1.5.2 研究内容
• 第2章 奥氏体高温变形行为研究
• 2.1 实验方案
• 2.1.1 实验材料及设备
• 2.1.2 实验工艺
• 2.2 试验结果分析
• 2.2.1 变形程度对变形抗力的影响
• 2.2.2 变形温度对变形抗力的影响
• 2.2.3 变形速率对变形抗力的影响
• 2.2.4 动态再结晶特征值确定
• 2.3 热加工图
• 2.3.1 热加工图理论
• 2.3.2 热加工图的制作
• 2.3.3 热加工图的分析
• 2.4 本章小结
• 第3章 特厚钢板轧制缺陷压合临界条件物理模拟试验
• 3.1 实验方案
• 3.1.1 实验材料
• 3.1.2 实验工艺
• 3.2 实验结果
• 3.2.1 力学性能检测
• 3.2.2 显微组织分析
• 3.2.3 Z向断面收缩率
• 3.2.4 超声波探伤
• 3.3 铁素体相变动力学
• 3.4 再结晶过程
• 3.5 结果分析与讨论
• 3.6 本章小结
• 第4章 特厚板工业轧制实验研究
• 4.1 120mm Q390C特厚板工业试制
• 4.1.1 化学成分与工艺设计
• 4.1.2 试验材料
• 4.1.3 试验方案
• 4.1.4 试验结果
• 4.1.5 试验结果分析与讨论
• 4.2 160mm Q235B特厚板轧制
• 4.2.1 试验钢化学成分
• 4.2.2 试验方案
• 4.2.3 力学性能检测
• 4.2.4 显微组织分析
• 4.2.5 小结
• 4.3 190mm Q345C特厚板轧制
• 4.3.1 试验钢化学成分
• 4.3.2 试验方案
• 4.3.3 力学性能检测
• 4.3.4 金相组织分析
• 4.3.5 显微组织SEM分析
• 4.3.6 小结
• 4.4 本章小结
• 第5章 结论
• 参考文献
• 硕士期间撰写论文及参加项目
• 致谢