论文部分内容阅读
CSP(Compact Strip Production)线生产钢带具有节能降耗、生产成本低和周期短及其工艺流程紧凑等特点,钢水连铸后未发生冷却相变直接进行热轧形成产品。与传统工艺相比,铸坯凝固速度大而枝晶间距和偏析减少,奥氏体中固溶合金元素量大;钢带以柱状晶状态开始热连轧,且避免不了在奥氏体部分再结晶热变形。因此,本文在武钢CSP生产线建成后调试过程中,结合其工艺特点先采用热模拟法研究Q235B和Q345B的再结晶规律及相变规律,然后进行成分设计和高强薄板钢试生产。采用SEM和TEM检测钢的组织(含轧卡件组织),讨论热轧的奥氏体晶粒及其析出物的演变规律。在测量成品钢带的力学性能基础上,进行强化机理分析,建立起组织与性能演变模型。化学成分设计采用尽量少合金元素,通过合理利用细小析出物进行控制轧制使生产出Q235B和Q345B钢的各项力学性能达标,强度多处于目标钢种的上限。试生产的热轧成品板带中存在裂纹,钢中析出物尺寸若大于83nm,则析出物会导致裂纹产生,混晶也能导致裂纹。分析热模拟试验结果,得出Q235B试验钢的动态再结晶模型为:Z=εexp(289.58/RT),动态再结晶晶粒尺寸模型为:dd=24.08454·Z-0.00727,并作出其再结晶区域图,判断出热连轧时F3处于奥氏体的部分再结晶区域。热轧所产生的混晶是不可能通过下游机架来消除,热轧入口温度必须提高到1100℃以上。尽量在头两个道次完成动态再结晶使奥氏体晶粒等轴化。热模拟Q235B和Q345B钢的冷却相变结果表明,当冷却速度小于0.5℃/s均发生奥氏体向铁素体+珠光体的转变,超过该冷却速度组织中有贝氏体,当冷却速度大于20℃/s组织中出现马氏体。冷却速度增大,钢的相变温度降低。形变加速相变并使钢的晶粒尺寸变小。钢的淬透性低,其强度提高不能依赖于相变强化。铁素体-珠光体类高强钢的组织与性能稳定性高,且综合性能高。利用CSP固溶合金元素量大,控制Ti间隙型碳氮化合物沉淀析出,制备出世界上最高强度的薄钢带,其厚1.2mm和宽1280mm的钢带,屈服强度超过700MPa,该类钢组织中存在尺寸为120200nm和2545nm析出相粒子,前者是奥氏体中析出,影响热轧奥氏体的动态再结晶;后者是在铁素体中析出或奥氏体相变时的相间析出,为钢中的析出强化相,钢的强度分别来自于细晶强化、析出强化、固溶强化、位错强化和铁素体固有的强度。