硼能顯著提高鋼的淬透性，熱處理后獲得良好的機械性能，然而硼微合金化鋼連鑄坯角橫裂卻是個世界性難題。本課題以天津鋼鐵集團4#板坯連鑄機實際生產(chǎn)情況為背景，致力于硼微合金化鋼角部橫裂紋缺陷的研究。在實驗室試驗中研究了硼微合金化鋼的裂紋機理，制定優(yōu)化方案，在工業(yè)大生產(chǎn)中成功將裂紋率控制在1%以內(nèi)。本文通過研究及分析得到以下主要結(jié)論： 利用Gleeble-3800熱模擬機對典型硼微合金化鋼的高溫力學(xué)性能進行了測試，以斷面收縮率60%為判據(jù)，Q235B-2B和PSS400-2B的第三脆性溫度區(qū)間分別為770℃¹020℃、720℃⁹20℃；45C-B的第三脆性溫度區(qū)間為600℃¹020℃。鋼的最低塑性溫度點處于800℃⁸50℃范圍內(nèi)，斷面收縮率均低于30%，連鑄矯直段應(yīng)避開此溫度區(qū)間。將試樣在高溫下保溫不同時間促進析出，結(jié)果表明：隨保溫時間延長，鋼的斷面收縮率減小，即鋼中第二相粒子的析出惡化了鋼的熱塑性。 通過熱力學(xué)對鋼中主要第二相粒子的析出規(guī)律進行了分析，結(jié)果顯示：凝固過程中硼微合金化鋼中第二相粒子析出順序為...

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【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
第一章 緒論
    1.1 連鑄板坯缺陷分類及形成原因
        1.1.1 表面縱裂紋
        1.1.2 表面橫裂紋和角部橫裂紋
        1.1.3 表面網(wǎng)狀裂紋
        1.1.4 中間裂紋
        1.1.5 中心裂紋和三角區(qū)裂紋
        1.1.6 偏析
    1.2 硼在鋼中存在形式及作用
        1.2.1 硼在鋼中的存在形式
        1.2.2 硼在奧氏體晶界的偏聚
        1.2.3 淬透性
        1.2.4 硼對鋼中第二相粒子析出影響
        1.2.5 硼對晶粒尺寸的影響
        1.2.6 力學(xué)性能影響
        1.2.7 時效強化作用
        1.2.8 對軋制過程的影響
        1.2.9 硼鋼其它特性
    1.3 硼微合金化鋼裂紋敏感性及控制措施
        1.3.1 裂紋機理
        1.3.2 控制措施
    1.4 鋼的高溫力學(xué)性能
        1.4.1 第三脆性溫度區(qū)脆性機理
        1.4.2 研究方法
    1.5 選題背景與意義
    1.6 研究內(nèi)容及方案
        1.6.1 研究內(nèi)容
        1.6.2 技術(shù)路線
第二章 典型裂紋分析
    2.1 角部橫裂紋形貌
    2.2 取樣分析
    2.3 掃描電鏡分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 高溫力學(xué)性能研究
    3.1 試樣制備
    3.2 試驗方案
    3.3 試驗結(jié)果
        3.3.1 鋼種 PSS400-2B 高溫力學(xué)性能
        3.3.2 鋼種 PQ235B-2B 高溫力學(xué)性能
        3.3.3 鋼種 45C-B 高溫力學(xué)性能
        3.3.4 三個鋼種高溫力學(xué)性能對比
    3.4 斷口形貌分析
    3.5 微裂紋形貌分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 連鑄過程中第二相粒子的析出規(guī)律及B 的偏聚研究
    4.1 AlN、BN 開始析出溫度隨成分變化關(guān)系
    4.2 無B 條件下AlN 的析出
    4.3 不同成分條件下AlN 與 BN 的競相析出
        4.3.1 AlN 析出前 BN 的自由析出
        4.3.2 競相析出過程分析
    4.4 MnS 析出的熱力學(xué)分析
    4.5 晶界硼偏聚研究
        4.5.1 試驗條件及試樣制備
        4.5.2 試驗結(jié)果及分析
    4.6 本章小結(jié)
第五章 熱履歷對高溫塑性影響及裂紋機理研究
    5.1 不同熱履歷對高溫塑性影響
        5.1.1 試驗方案
        5.1.2 試驗結(jié)果及分析
    5.2 淬火試驗
        5.2.1 試驗方案
        5.2.2 試驗結(jié)果
    5.3 熱模擬試樣中析出物分析
        5.3.1 析出位置
        5.3.2 析出形態(tài)
    5.4 本章小結(jié)
第六章 工業(yè)優(yōu)化實驗
    6.1 優(yōu)化方案
        6.1.1 成分優(yōu)化
        6.1.2 二冷優(yōu)化
        6.1.3 振動參數(shù)優(yōu)化
        6.1.4 連鑄設(shè)備與工藝
    6.2 試驗情況
        6.2.1 鋼水冶煉過程
        6.2.2 連鑄過程
    6.3 試驗結(jié)果
        6.3.1 試驗澆次裂紋缺陷統(tǒng)計
        6.3.2 固化生產(chǎn)工藝后裂紋統(tǒng)計
        6.3.3 力學(xué)性能
        6.3.4 鋼中析出物變化
    6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論
參考文獻
附錄
致謝
攻讀學(xué)位期間的研究成果



本文編號：3833317