690MPa低合金高强钢试制及组织性能研究
Study on Microstructure and Properties of Grade690MPa Low Alloy High Strength Steel Based on the Trial-production
为了开发市场和钢铁企业生产所需的低成本、高强度、良好冲击韧性和焊接性能的低合金高强钢,本文以低成本和采用TMCP工艺技术提高强韧性为前提,进行了试验钢的成分及工艺设计,在中试线上完成了试验钢板的试制.通过力学性能测试、显微组织、析出物分析等手段,分析了不同的控制轧制和控制冷却工艺对试验钢微观组织和力学性能的影响,确定了试验钢合适的轧制及轧后冷却工艺.主要研究结论如下:(1)测定并绘制了试验钢的静态CCT曲线.试验钢在高温转变区的相变产物为先共析铁素体和珠光体;中温转变区为贝氏体;低温转变区为马氏体.在中温转变区,随着冷却速度的增加,贝氏体体积分数增多,硬度增大.(2)制定了采用两阶段轧制的中试线试制工艺路线,工艺要点为:加热温度1280℃,粗轧开轧温度l100℃左右,精轧开轧温度900~950℃,终轧温度860℃~890℃之间.轧后:(Ⅰ)直接空冷;(Ⅱ)层流冷却至450℃-680℃*1h-随炉缓冷;(Ⅲ)层流冷却至650℃-650℃*1h-空冷;(Ⅳ)空冷到650℃-650℃*1h-空冷到室温.(3)1#、2#试验钢经工艺Ⅰ得到金相组织分别为铁素体+魏氏体+珠光体和铁素体+珠光体;经工艺Ⅱ得到金相组织分别为铁素体+贝氏体+粒状珠光体和铁素体+细珠光体+贝氏体;经工艺Ⅲ得到金相组织分别为铁素体+粒状、短棒状贝氏体+珠光体和铁素体+少量珠光体+大量密集分布的岛状物;试样2-4经工艺Ⅳ得到最终金相组织为晶粒较细小的铁素体+珠光体.(4)实验结果表明:工艺Ⅱ条件下的1#和2#试验钢均具有较高的强度和良好的冲击韧性.1#钢的主要力学性能为:抗拉强度694MPa,屈服强度554MPa,断后伸长率18%,24℃冲击功(AKV2,纵向)174J,-40℃冲击功(AKV2,纵向)46J,HV硬度223;2#钢:抗拉强度778MPa,屈服强度641MPa,断后伸长率21.5%,24℃冲击功(AKV2,纵向)135J,-40℃冲击功(AKV2,纵向)65J,HV硬度249.(5)与工艺Ⅱ相比,工艺简便且更易于在热轧线上实现的工艺Ⅲ也可得到具有良好力学性能的低合金高强钢,其试制钢板的力学性能与工艺Ⅱ差别不大.
- 作者：
- 陈晓潇
- 学位授予单位：
- 辽宁科技大学
- 专业名称：
- 材料加工工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2012年
- 导师姓名：
- 李激光；唐广波
- 中图分类号：
- TG142.33；TG335
- 关键词：
- 低合金高强钢；热轧；控制轧制和控制冷却；显微组织；力学性能
- HSLA；Hot Rolling；TMCP；Microstructure；Mechanical Property