微合金鋼寬厚板坯角部橫裂紋及控制
發(fā)布時間:2020-12-19 11:24
微合金鋼是廣泛用于各個工業(yè)部門的高性能鋼材產(chǎn)品之一,是現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)中的主力產(chǎn)品。但是在微合金鋼連鑄坯生產(chǎn)過程中角部橫裂紋一直是各大鋼廠普遍存在的問題。分析研究角部橫裂紋形成機理,并提出消除角部橫裂紋的措施,對提高產(chǎn)品質(zhì)量,提升企業(yè)效益有重大意義。本文以國內(nèi)某鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)的微合金鋼寬厚板連鑄坯為研究對象,對有角部橫裂紋的連鑄坯進行現(xiàn)場取樣,研究角部橫裂紋形成機理并針對形成機理,提出消除連鑄坯角部橫的措施。采用金相顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)、以及能譜儀(EDS)等對角部橫裂紋的形貌特征、微觀組織及析出物的分布進行分析和研究。得出微合金鋼寬厚板連鑄坯角部橫裂紋產(chǎn)生的原因為:連鑄坯在二冷區(qū)緩慢的冷卻速率,使連鑄坯在奧氏體向鐵素體轉(zhuǎn)化過程中產(chǎn)生枝晶狀鐵素體和膜狀先共析鐵素體,以及在奧氏體晶界上產(chǎn)生大量鏈狀析出物。鐵素體相相對較軟且膜狀先共析鐵素體的強度只有奧氏體強度的四分之一,而在彎曲矯直時連鑄坯角部溫度不可避免的落在奧氏體鐵素體兩相共存溫度區(qū);因此在受到彎曲矯直應(yīng)力時應(yīng)力主要集中在強度較小的枝晶狀鐵素體和膜狀先共析鐵素體上,當應(yīng)力大于鐵素體所能承受的極限應(yīng)力時就會產(chǎn)生微孔;同時在應(yīng)力作...
【文章來源】:西安建筑科技大學陜西省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 連鑄技術(shù)概述
1.2 微合金寬厚板研究現(xiàn)狀
1.2.1 微合金鋼及其應(yīng)用
1.2.2 微合金寬厚板表面裂紋
1.3 微合金寬厚板角部橫裂紋研究現(xiàn)狀
1.3.1 連鑄坯微觀組織對角部橫裂紋的影響
1.3.2 合金元素析出物對連鑄坯角部橫裂紋的影響
1.3.3 彎曲矯直溫度對連鑄坯角部橫裂紋的影響
1.3.4 振痕對連鑄坯角部橫裂紋的影響
1.4 微合金寬厚板角部橫裂紋控制措施研究現(xiàn)狀
1.4.1 彎曲矯直溫度控制技術(shù)
1.4.2 連鑄坯表面微觀組織控制技術(shù)
1.5 課題研究目的及內(nèi)容
1.5.1 研究目的和意義
1.5.2 研究內(nèi)容
2 角部橫裂紋形成機理
2.1 實驗材料和方法
2.2 連鑄坯角部橫裂紋形貌特征
2.2.1 角部橫裂紋的宏觀形貌
2.2.2 角部橫裂紋微觀組織形貌
2.3 微合金鋼連鑄坯角部橫裂紋形成機理分析
2.3.1 鐵素體對角部橫裂紋的影響
2.3.2 微合金元素析出物分布對角部橫裂紋的影響
2.3.3 晶粒大小對連鑄坯角部橫裂紋的影響
2.4 小結(jié)
3 微合金鋼第二相粒子析出物熱力學和動力學研究
3.1 鋼中微合金元素析出熱力學
3.1.1 鈦化物析出熱力學分析
3.1.2 鈮化物析出熱力學分析
3.1.3 釩化物析出熱力學分析
3.2 鋼中微合金元素析出動力學
3.2.1 微合金元素的析出動力學模型
3.2.2 微合金元素的析出動力學計算結(jié)果及分析
3.3 小結(jié)
4 微合金寬厚板連鑄坯熱延展性研究
4.1 連鑄坯高溫力學性能測試
4.1.1 試樣制備
4.1.2 Gleeble-3800熱模擬機
4.1.3 測試分析方法
4.2 測定結(jié)果與分析
4.2.1 最佳保溫時間結(jié)果分析
4.2.2 連鑄坯熱延展性分析
4.3 小結(jié)
5 冷卻工藝參數(shù)對微合金鋼連鑄坯熱延展性的影響
5.1 實驗方法
5.2 實驗結(jié)果分析
5.2.1 冷卻速率對連鑄坯熱延展性和微觀組織的影響
5.2.2 冷卻溫度對連鑄坯熱延展性和微觀組織的影響
5.2.3 回溫速率對連鑄坯熱延展性及微觀組織的影響
5.2.4 回溫溫度對連鑄坯熱延展性和微觀組織的影響
5.2.5 最佳冷卻工藝參數(shù)下連鑄坯熱延展性實驗
5.3 小結(jié)
6 結(jié)論
參考文獻
附錄 碩士研究生期間研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Gleeble-3800熱/力模擬機的性能特點及使用[J]. 楊軍,王永強,李獻民,檀雯. 中國鈦業(yè). 2014(02)
[2]汽車大梁鋼中第二相粒子析出行為[J]. 黃耀,趙征志,趙愛民,孫薇,趙代銀,包闊. 北京科技大學學報. 2013(07)
[3]連鑄坯表面縱裂紋產(chǎn)生原因[J]. 彭其春,童志博,楊秀枝. 物理測試. 2013(02)
[4]板坯三角區(qū)裂紋的成因及控制措施[J]. 何天科. 連鑄. 2012(04)
[5]熱送熱裝工藝對X80管線鋼力學性能和微觀組織的影響[J]. 王洪新,王巖. 熱加工工藝. 2012(08)
[6]低合金鋼在中國的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 翁宇慶,楊才福,尚成嘉. 鋼鐵. 2011(09)
[7]微合金鋼連鑄坯角橫裂的研究進展[J]. 趙素,張立,徐國棟,徐紅偉,祝林,李金富. 世界鋼鐵. 2011(01)
[8]含鈮微合金鋼碳氮化物析出行為研究的現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 李鴻美,曹建春,孫力軍,周曉龍,何寒,米永峰. 材料導(dǎo)報. 2010(17)
[9]含鈮、釩、鈦微合金鋼連鑄坯角部橫裂紋研究現(xiàn)狀[J]. 馬范軍,文光華,唐萍,韓靖. 材料導(dǎo)報. 2010(05)
[10]異常粗大的奧氏體晶粒對表面晶間裂紋的影響[J]. 李朋歡,包燕平,岳峰,彭尊,吳華杰. 北京科技大學學報. 2009(S1)
博士論文
[1]微合金鋼連鑄坯表層原始奧氏體晶粒的細化研究[D]. 李云峰.重慶大學 2014
[2]典型微合金化鋼板坯角部橫裂紋產(chǎn)生機理與倒角結(jié)晶器技術(shù)研究[D]. 楊春政.上海大學 2011
[3]微合金鋼鑄坯第二相析出行為及表層組織演變研究[D]. 馬范軍.重慶大學 2010
碩士論文
[1]ML08Al線材混晶組織形成機理研究[D]. 滿士國.江西理工大學 2014
[2]不同鑄坯組織對Nb、V、Ti微合金鋼直接送裝裂紋影響的實驗研究[D]. 王邦倫.重慶大學 2014
[3]攀鋼板坯角部橫裂紋控制的研究[D]. 李菊艷.重慶大學 2010
[4]連鑄板坯高溫力學性能研究及二冷工藝制度分析[D]. 高興健.重慶大學 2009
[5]板坯連鑄的高溫性能研究及組織模擬[D]. 王啟明.重慶大學 2008
本文編號:2925816
【文章來源】:西安建筑科技大學陜西省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 連鑄技術(shù)概述
1.2 微合金寬厚板研究現(xiàn)狀
1.2.1 微合金鋼及其應(yīng)用
1.2.2 微合金寬厚板表面裂紋
1.3 微合金寬厚板角部橫裂紋研究現(xiàn)狀
1.3.1 連鑄坯微觀組織對角部橫裂紋的影響
1.3.2 合金元素析出物對連鑄坯角部橫裂紋的影響
1.3.3 彎曲矯直溫度對連鑄坯角部橫裂紋的影響
1.3.4 振痕對連鑄坯角部橫裂紋的影響
1.4 微合金寬厚板角部橫裂紋控制措施研究現(xiàn)狀
1.4.1 彎曲矯直溫度控制技術(shù)
1.4.2 連鑄坯表面微觀組織控制技術(shù)
1.5 課題研究目的及內(nèi)容
1.5.1 研究目的和意義
1.5.2 研究內(nèi)容
2 角部橫裂紋形成機理
2.1 實驗材料和方法
2.2 連鑄坯角部橫裂紋形貌特征
2.2.1 角部橫裂紋的宏觀形貌
2.2.2 角部橫裂紋微觀組織形貌
2.3 微合金鋼連鑄坯角部橫裂紋形成機理分析
2.3.1 鐵素體對角部橫裂紋的影響
2.3.2 微合金元素析出物分布對角部橫裂紋的影響
2.3.3 晶粒大小對連鑄坯角部橫裂紋的影響
2.4 小結(jié)
3 微合金鋼第二相粒子析出物熱力學和動力學研究
3.1 鋼中微合金元素析出熱力學
3.1.1 鈦化物析出熱力學分析
3.1.2 鈮化物析出熱力學分析
3.1.3 釩化物析出熱力學分析
3.2 鋼中微合金元素析出動力學
3.2.1 微合金元素的析出動力學模型
3.2.2 微合金元素的析出動力學計算結(jié)果及分析
3.3 小結(jié)
4 微合金寬厚板連鑄坯熱延展性研究
4.1 連鑄坯高溫力學性能測試
4.1.1 試樣制備
4.1.2 Gleeble-3800熱模擬機
4.1.3 測試分析方法
4.2 測定結(jié)果與分析
4.2.1 最佳保溫時間結(jié)果分析
4.2.2 連鑄坯熱延展性分析
4.3 小結(jié)
5 冷卻工藝參數(shù)對微合金鋼連鑄坯熱延展性的影響
5.1 實驗方法
5.2 實驗結(jié)果分析
5.2.1 冷卻速率對連鑄坯熱延展性和微觀組織的影響
5.2.2 冷卻溫度對連鑄坯熱延展性和微觀組織的影響
5.2.3 回溫速率對連鑄坯熱延展性及微觀組織的影響
5.2.4 回溫溫度對連鑄坯熱延展性和微觀組織的影響
5.2.5 最佳冷卻工藝參數(shù)下連鑄坯熱延展性實驗
5.3 小結(jié)
6 結(jié)論
參考文獻
附錄 碩士研究生期間研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Gleeble-3800熱/力模擬機的性能特點及使用[J]. 楊軍,王永強,李獻民,檀雯. 中國鈦業(yè). 2014(02)
[2]汽車大梁鋼中第二相粒子析出行為[J]. 黃耀,趙征志,趙愛民,孫薇,趙代銀,包闊. 北京科技大學學報. 2013(07)
[3]連鑄坯表面縱裂紋產(chǎn)生原因[J]. 彭其春,童志博,楊秀枝. 物理測試. 2013(02)
[4]板坯三角區(qū)裂紋的成因及控制措施[J]. 何天科. 連鑄. 2012(04)
[5]熱送熱裝工藝對X80管線鋼力學性能和微觀組織的影響[J]. 王洪新,王巖. 熱加工工藝. 2012(08)
[6]低合金鋼在中國的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 翁宇慶,楊才福,尚成嘉. 鋼鐵. 2011(09)
[7]微合金鋼連鑄坯角橫裂的研究進展[J]. 趙素,張立,徐國棟,徐紅偉,祝林,李金富. 世界鋼鐵. 2011(01)
[8]含鈮微合金鋼碳氮化物析出行為研究的現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 李鴻美,曹建春,孫力軍,周曉龍,何寒,米永峰. 材料導(dǎo)報. 2010(17)
[9]含鈮、釩、鈦微合金鋼連鑄坯角部橫裂紋研究現(xiàn)狀[J]. 馬范軍,文光華,唐萍,韓靖. 材料導(dǎo)報. 2010(05)
[10]異常粗大的奧氏體晶粒對表面晶間裂紋的影響[J]. 李朋歡,包燕平,岳峰,彭尊,吳華杰. 北京科技大學學報. 2009(S1)
博士論文
[1]微合金鋼連鑄坯表層原始奧氏體晶粒的細化研究[D]. 李云峰.重慶大學 2014
[2]典型微合金化鋼板坯角部橫裂紋產(chǎn)生機理與倒角結(jié)晶器技術(shù)研究[D]. 楊春政.上海大學 2011
[3]微合金鋼鑄坯第二相析出行為及表層組織演變研究[D]. 馬范軍.重慶大學 2010
碩士論文
[1]ML08Al線材混晶組織形成機理研究[D]. 滿士國.江西理工大學 2014
[2]不同鑄坯組織對Nb、V、Ti微合金鋼直接送裝裂紋影響的實驗研究[D]. 王邦倫.重慶大學 2014
[3]攀鋼板坯角部橫裂紋控制的研究[D]. 李菊艷.重慶大學 2010
[4]連鑄板坯高溫力學性能研究及二冷工藝制度分析[D]. 高興健.重慶大學 2009
[5]板坯連鑄的高溫性能研究及組織模擬[D]. 王啟明.重慶大學 2008
本文編號:2925816
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