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高强度低碳贝氏体钢JG700的轧制工艺与组织性能研究

作　者: 于蕾
导　师: 关小军；李建文
学　校: 山东大学
专　业: 材料工程
关键词: 低碳贝氏体钢轧制工艺组织性能析出
分类号: TG335
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

高强度低碳贝氏体钢是国际上近20年来发展起来一类新钢种，它具有高强度、高韧性、焊接性能优良等特点，是现代冶金技术与物理冶金研究成果相结合的产物。目前世界各国对低碳贝氏体钢进行了大量的研究工作。本课题针对高强度低碳贝氏体钢JG700的轧制工艺及组织性能进行了研究。主要通过热模拟实验机MMS-100测定了动态和静态条件下JG700的组织转变曲线；利用φ500实验轧机研究了不同轧制制度及冷却制度对该钢种组织性能的影响规律，确定了最优化的工艺参数(包括终轧温度、压下制度、冷却参数)；分别利用扫描电镜XL-71和透射电镜H-800研究了轧态JG700钢贝氏体组织形貌和碳氮化物的析出行为；参照实验条件下的工艺参数，制订了详细的加热温度、控制轧制、控制冷却等工艺制度，进行了工业性试验，得到如下主要结论：在动态条件下，JG700钢具有较宽的贝氏体转变温度区间，约在380℃～680℃之间，并且对冷却速度的要求较低，1～30℃／s的冷却速度均可以得到贝氏体转变组织；终轧温度和压下制度对JG700的性能有较大影响，保持850～870℃的终轧温度、未再结晶区大压下可获得较好的综合性能；冷却参数对贝氏体组织的影响较大，随着冷速的提高，贝氏体越来越多，板条束越来越细，表现出的强韧性越好；控轧控冷态钢板中贝氏体板条由更细小的亚板条组成，且主要析出了TiN、Nb(C，N)、AlN。经控轧控冷后，550～600℃的回火工艺可以进一步细化组织晶粒，提高试验钢板的强韧性。

全文目录

摘要  8-9
ABSTRACT  9-11
1 绪论  11-14
  1.1 课题的背景和意义  11-13
    1.1.1 课题的背景  11
    1.1.2 课题的意义  11-13
  1.2 课题研究的技术路线及主要内容  13-14
2 微合金高强度低碳贝氏体钢及其特征  14-32
  2.1 国内外研究现状  14-18
  2.2 微合金低碳贝氏体钢的成份特征  18-20
    2.2.1 碳含量的控制范围  18
    2.2.2 B在低碳贝氏体钢中的作用  18-19
    2.2.3 Cu在低碳贝氏体钢中的作用  19-20
    2.2.4 微合金元素Nb、Ti在低碳贝氏体钢中的作用  20
  2.3 微合金低碳贝氏体钢的强化机制  20-24
    2.3.1 固溶强化  21
    2.3.2 析出强化(沉淀强化)  21-22
    2.3.3 位错强化  22
    2.3.4 细晶强化与亚晶强化  22-24
    2.3.5 相变强化  24
  2.4 贝氏体转变  24-26
    2.4.1 贝氏体转变的基本特征  24-25
    2.4.2 贝氏体形态  25
    2.4.3 贝氏体的力学性能  25-26
  2.5 微合金低碳贝氏体钢的生产工艺特点  26-27
  2.6 微合金低碳贝氏体钢的工业生产实践  27-32
3 微合金低碳贝氏体钢JG700连续冷却转变曲线的测定  32-42
  3.1 前言  32
  3.2 实验材料  32
  3.3 实验方法及其原理  32-34
    3.3.1 连续冷却转变曲线  32-33
    3.3.2 热膨胀法  33-34
  3.4 实验设备和仪器  34
    3.4.1 MMS-100热力模拟实验机  34
    3.4.2 DT-1000膨胀仪和金相显微镜  34
  3.5 实验方案  34-35
    3.5.1 静态CCT曲线实验  34
    3.5.2 动态CCT曲线实验  34-35
  3.6 试样制备  35-36
    3.6.1 热模拟试样制备  35
    3.6.2 金相样品制作  35-36
  3.7 实验结果及分析  36-40
    3.7.1 静态CCT曲线分析  36-37
    3.7.2 动态CCT曲线分析  37-38
    3.7.3 静态条件下的金相组织分析  38-39
    3.7.4 动态条件下的金相组织分析  39-40
  3.8 讨论  40-41
  3.9 本章小结  41-42
4 JG700钢实验室轧制工艺及组织性能分析  42-60
  4.1 引言  42
  4.2 实验材料  42
  4.3 实验设备和仪器  42-43
  4.4 实验方案  43-45
    4.4.1 不同终轧温度对实验钢组织性能的影响  43-44
    4.4.2 不同压下制度对实验钢组织性能的影响  44-45
    4.4.3 不同冷却制度对实验钢组织性能的影响  45
  4.5 试样的制备  45-46
    4.5.1 力学性能试样的制备  45-46
    4.5.2 金相试样的制备  46
  4.6 实验结果及分析  46-58
    4.6.1 终轧温度对实验钢板组织和性能的影响分析  46-50
    4.6.2 压下制度对实验钢板组织和性能的影响分析  50-53
    4.6.3 不同冷却制度对实验钢板组织性能的影响分析  53-58
  4.7 讨论  58-59
    4.7.1 终轧温度对JG700实验钢板的影响机理  58
    4.7.2 变形制度对JG700实验钢板的影响机理  58-59
    4.7.3 冷却制度对JG700实验钢板的影响机理  59
  4.8 本章小结  59-60
5 高强度低碳贝氏体钢JG700精细组织与析出行为研究  60-67
  5.1 前言  60
  5.2 实验设备  60
  5.3 试样的制备  60-61
    5.3.1 扫描电镜试样的制备  60-61
    5.3.2 透射电镜试样的制备  61
  5.4 实验结果与分析  61-65
    5.4.1 扫描电镜观察及分析  61-62
    5.4.2 贝氏体钢组织的透射电镜观察与分析  62-65
  5.5 讨论  65-66
  5.6 本章小结  66-67
6 JG700钢的现场生产情况及发展前景  67-76
  6.1 前言  67
  6.2 中厚板生产线  67-69
    6.2.1 工艺路线  67
    6.2.2 工艺装备  67-69
  6.3 现场轧制试验  69-71
    6.3.1 试验坯料  69
    6.3.2 试验方案  69
    6.3.3 实际现场试验控制情况  69-71
  6.4 试验结果及分析  71-72
    6.4.1 力学性能分析  71
    6.4.2 金相组织分析  71-72
  6.5 小结  72
  6.6 现场回火试验  72-74
    6.6.1 试验方案  73
    6.6.2 试验材料  73
    6.6.3 性能检验  73
    6.6.4 金相组织分析  73-74
  6.7 讨论  74
  6.8 现场试验总结及展望  74-76
    6.8.1 现场试验总结  74-75
    6.8.2 现场试验展望  75-76
7 结论  76-78
8 参考文献  78-82
9 致谢  82-83
10 攻读硕士期间发表的论文  83-84
学位论文评阅及答辩情况表  84

高强度低碳贝氏体钢JG700的轧制工艺与组织性能研究

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