学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

船板钢铸坯中心偏析与轧板拉伸分层的研究

作　者: 赵金涛
导　师: 彭其春
学　校: 武汉科技大学
专　业: 钢铁冶金
关键词: 分层中心偏析带状组织夹杂物析出物
分类号: TF777
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 92次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着钢铁行业和造船业的飞速发展,对钢材质量的要求不断提高,尤其对具有优良强韧性、可焊性、高表面质量的船板钢的需求不断增长,对钢材的内部质量的要求也逐渐苛刻。但是在实际的工业生产中,大多数的船板钢都存在着连铸板坯中心偏析和钢板拉伸分层的现象,这种现象严重影响着船板钢的生产。因此,对船板钢中心偏析的研究和轧板拉伸分层的研究有着很强的理论意义和现实意义,有利于指导钢厂的生产。本论文以W钢厂的船板钢为依托,通过对W钢厂船板钢的中心偏析数据的统计、进行的低倍检测分析,以及对热轧板拉伸分层试样的化学成分,工艺参数的统计,以及形貌、组织和夹杂物分析,对船板钢的中心偏析和钢板拉伸分层的形成机理、影响因素进行研究,得出如下结论。(1)发生高级别中心偏析的钢水C含量较高,过热度也较高。(2)中心偏析的形成机理主要有三种:凝固过程中柱状晶越发达,容易形成“晶桥”,铸坯钢液不能及时补充到心部;易偏析溶质元素在凝固过程中不断富集,最后富含溶质的元素才在中心凝固;铸坯就会发生鼓肚变形,中心部位就会产生空穴,富含溶质的钢液吸入铸坯心部。(3)发生拉伸分层的热轧板的Mn含量、H含量和V含量高于未发生分层的热轧板,而Nb含量低于未发生分层的热轧板。(4)在热轧板板厚的中心位置存在Mn偏析、带状组织、MnS夹杂物、Nb、Ti的碳氮化物等,这些因素是造成拉伸分层的直接原因。(5)发生拉伸分层的热轧板,均热段时间和出炉温度略低于未发生分层的热轧板。(6)分层的形成机理:由于中心偏析的存在,在轧制过程中形成心部带状组织,带状组织的条带分布具有取向性,带状组织的铁素体与珠光体的晶界的界面能较低,当钢材受应力作用时,带状组织间受晶界阻碍的可能性显著降低;同时由于热轧板板厚中心处的塑性MnS夹杂物、复合氧化物夹杂以及Nb、Ti的碳氮化物的存在,在轧制过程中容易形成微裂纹,使得板厚中心位置成为钢板最薄弱的地方,在试样拉伸检验的过程中,微裂纹在带状组织间会迅速扩展,从而形成分层缺陷。建议采取以下措施来降低热轧板发生拉伸分层的发生率。(1)将碳含量按中下限0.11%控制,将过热度按中下限15℃左右控制。(2)尽量降低钢中的H含量,将钢中的Mn含量控制在1.41%左右,降低钢中的V等合金元素的含量。(3)在轧制加热过程中,尽可能保证均热段均热时间在35分钟以上,提高加热炉的均热温度,提高铸坯的出炉温度在1268℃以上。(4)在条件允许的情况下,适当加大轧制过程压下量。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章文献综述  8-16
  1.1 船板钢综述  8-9
    1.1.1 船板钢的发展  8
    1.1.2 船板钢的分类  8
    1.1.3 化学成分  8-9
  1.2 铸坯中心偏析  9-13
    1.2.1 铸坯中心偏析的现状  9-10
    1.2.2 中心偏析的形成原因及影响因素  10-12
    1.2.3 中心偏析的控制措施  12-13
  1.3 钢材拉伸分层  13-16
    1.3.1 拉伸分层的现状  13-14
    1.3.2 拉伸分层的形成原因及影响因素  14-15
    1.3.3 拉伸分层的控制措施  15-16
第二章研究的背景及研究内容  16-19
  2.1 研究背景及研究的意义  16-17
    2.1.1 研究背景  16
    2.1.2 研究特点及意义  16-17
  2.2 W 钢厂工艺流程简介  17-18
    2.2.1 炼钢连铸工艺参数  17
    2.2.2 轧制过程工艺参数  17-18
  2.3 研究方案  18
  2.4 研究目标  18-19
第三章铸坯中心偏析的分析  19-24
  3.1 化学成分统计分析  19-20
    3.1.1 C 含量  19
    3.1.2 P 和S 含量  19-20
    3.1.3 Mn 含量  20
  3.2 中心偏析影响因素分析  20-21
    3.2.1 过热度  20-21
    3.2.2 碳当量  21
    3.2.3 二冷水强度  21
    3.2.4 轻压下技术  21
  3.3 中心偏析的形成机理  21-22
  3.4 中心偏析的控制措施  22
  3.5 本章小结  22-24
第四章热轧板拉伸分层的分析  24-48
  4.1 化学成分统计分析  24-27
    4.1.1 Mn 含量  24
    4.1.2 H 含量  24-25
    4.1.3 Nb 含量  25-26
    4.1.4 V 含量  26
    4.1.5 微合金元素（Nb+Ti+V）  26-27
  4.2 拉伸断口的形貌  27-29
    4.2.1 断口的宏观形貌  27-29
    4.2.2 断口的微观形貌  29
  4.3 断口元素偏析分析  29-30
    4.3.1 统计偏析与分层之间的关系  29-30
    4.3.2 偏析形成分层的机理  30
  4.4 带状组织  30-37
    4.4.1 带状组织的形貌  31-33
    4.4.2 带状组织的级别  33-34
    4.4.3 带状组织的带间距  34-35
    4.4.4 带状组织的形成机理  35
    4.4.5 带状组织的影响因素分析  35-36
    4.4.6 带状组织导致拉伸分层的机理  36-37
  4.5 夹杂物  37-41
    4.5.1 硫化物夹杂  37-40
    4.5.2 复合氧化物夹杂  40-41
  4.6 析出物  41-44
    4.6.1 析出物夹杂的形貌  41-43
    4.6.2 析出物的形成探讨  43-44
    4.6.3 析出物导致拉伸分层的机理  44
  4.7 其它因素对拉伸分层的影响  44-46
    4.7.1 轧制工艺参数对拉伸分层的影响  44-45
    4.7.2 热轧板厚度  45
    4.7.3 均热段时间  45-46
    4.7.4 出炉温度  46
  4.8 本章小结  46-48
第五章结论  48-50
参考文献  50-54
致谢  54-55
附录：发表论文与参加的学术活动  55-56
摘要  56-57
Abstract  57

船板钢铸坯中心偏析与轧板拉伸分层的研究

内容摘要

全文目录

相似论文