一、攀钢首次研制超细晶粒钢(论文文献综述)
郭皓[1](2021)在《外加改性纳米粒子技术诱导钢中铁素体形核的基础研究》文中进行了进一步梳理钢中残留的大型夹杂物会导致材料裂纹萌生而损害其机械性能,同时由于晶粒粗大而导致大幅度降低材料的强韧性。上世纪有学者提出了“氧化物冶金”技术用于解决以上问题,即控制材料中细小弥散的夹杂物作为异质形核点,诱导晶内铁素体形核。随着外加技术和设备的不断成熟,通过喷吹等方式向钢液中加入合适成分的第二相粒子,可以起到促进晶粒细化、细化夹杂物等作用。之前有研究在钢中外加纳米级第二相粒子,一定程度细化了钢中的夹杂物和微观组织。然而,由于纳米粒子比表面积大、表面能高的特性,加入钢液后粒子容易聚集并上浮到钢液表面,造成纳米粒子在钢液中的使用效率大幅度降低。纳米粒子之间的团聚现象是软团聚,传统物理手段不能从本质上消除粒子间的作用力,因此有必要改变炼钢用纳米粒子的表面特性。首先,采用化学手段对MgO纳米粒子表面改造,根据表征结果,制备出一种新型的具有核壳结构的炼钢用纳米粒子,碳化后的粒子表面有一层厚度为10nm的碳层,在溶液中具有良好的单分散性。在氦气气氛下,原始MgO纳米粒子在高温钢液的润湿角达到了 130°,而表面改造的MgO@C纳米粒子的润湿角只有50°,具备更小的润湿角意味着改性后的纳米粒子具有更良好的润湿性。通过高温预实验分段取样,测定合金元素的含量计算得知,试验钢中改性纳米粒子的收得率达到了 65%,远高于原始纳米粒子的收得率。利用化学表面改性的方法,提高了炼钢用纳米粒子的收得率,解决外加纳米粒子技术的关键技术问题。其次,应用改性的炼钢用纳米粒子设计高温冶炼实验,研究发现纳米粒子对钢中非金属夹杂物的特性有很大影响。根据Factsage热力学模拟软件和SEM-EDS测试结果得知,纳米试验钢中生成大量不规则形状的TiN夹杂物,而且MgAl2O4尖晶石也逐渐取代了原始钢中单相Al2O3夹杂物。添加同质量的纳米粒子时,含改性纳米粒子的试验钢中的细小夹杂物的数量也高于含原始纳米粒子的试验钢。特别地,在含0.03%改性MgO@C纳米粒子的试验钢中,亚微米级别的夹杂物数量比例达到了所有夹杂物数量的77.2%。细小的夹杂物可以阻碍原奥氏体晶粒迁移并诱导针状铁素体形核。根据夹杂物异质形核诱导铁素体的理论,热力学计算得出TiN夹杂物的等效临界形核直径为0.346μm。改性纳米粒子在不同冷却条件下,对试验钢中微观组织的演变也有很大影响。在低碳高合金钢中,冷却速率的增加会减少试验钢中多边形铁素体的比例,并且会生成贝氏体相。更大的冷却速度为铁素体相变提供了更高的过冷度。同时,纳米试验钢中细小弥散的夹杂物会对原奥氏体晶界起到钉扎的作用,试验钢中细小的晶粒也会促进针状铁素体形核。在原位观察实验中,板条铁素体总是沿着晶界形成,而且总是先于针状铁素体形核,这些铁素体大多是在夹杂物表面被诱导。当冷却速率上升到-15℃/s时,板条铁素体和针状铁素体的开始转变温度都会降低,并且针状铁素体的比例会增大。同时,一定温度范围内,针状铁素体的长度与时间呈线性比例关系,说明在相变过程中针状铁素体形核的驱动力随时间基本不变。当冷速相同时,纳米试验钢中针状铁素体的开始形核温度高于原始钢,而且形核速率更大。最后,将外加纳米粒子技术应用于试验钢形变诱导相变强化工艺中,通过控制热压缩形变参数,研究双强化技术下实验钢中微观组织的演变及力学性能的变化。通过热压缩形变实验得知,更大的形变量导致钢中铁素体与马氏体相的平均尺寸均降低。钢中出现了大量细小链状的形变诱导铁素体和交错的针状铁素体,极大地提升了钢中微观组织的交错度,提高了材料的强韧性。在同一形变温度下,纳米钢中的应力峰值始终高于原始钢中的应力峰值。当形变温度为750℃时,纳米试验钢对应的最大应力峰值为516MPa,比原始钢的最大应力峰值高出28.4%。
梁伟成[2](2018)在《冷轧退火工艺制备纳米/微米级超细晶粒低碳钢研究》文中研究表明晶粒细化是提高大块金属结构材料力学性能的有效手段,因此,能够同时提高强度和塑性的超细晶金属材料的制备一直受各国研究人员的关注。本文采用相变+冷轧+退火复合处理路线,通过改变冷轧压下量、退火温度和退火时间,制备了超细晶粒低碳钢。通过光学显微镜和扫描电子显微镜,对不同工艺处理下试样的显微组织以及断口形貌进行观察,运用X射线衍射仪对超细晶钢中碳化物进行成分分析,采用拉伸实验和硬度实验统计分析了试样的力学性能,根据显微硬度测量结果,计算实验钢的再结晶激活能。得到以下主要结论:(1)采用50%冷轧退火工艺制备纳米/微米晶粒钢时,随着退火温度的升高和退火时间的延长,冷轧纤维化组织逐渐发生回复、再结晶和晶粒长大,力学性能也随之发生变化。在550℃退火30min,冷轧组织发生再结晶的同时,纳米级碳化物均匀析出,得到强塑性能匹配良好的超细纳米晶粒,晶粒尺寸细化到330nm,抗拉强度和总延伸率分别为867MPa和16.7%。(2)根据显微硬度和再结晶激活能之间的关系,确定了本实验所用低碳钢的再结晶激活能为320.68k J·mol-1。(3)冷轧压下量增大至70%时,随着压下量的增加,冷轧组织的储存能增加,同时形核点增多,再结晶开始温度降低,相同退火工艺下再结晶行为更加充分。随着退火温度的升高及退火时间的延长,铁素体晶粒尺寸明显增加,渗碳体的形貌也由细小的颗粒状转变为块状。当退火温度为600℃,退火时间为2min时,获得抗拉强度和塑性匹配良好的超细纳米晶粒,试样的平均晶粒尺寸为288nm,抗拉强度和总延伸率分别为753.8MPa和16.5%。(4)采用循环退火工艺制备纳米/微米晶粒钢,重复冷轧退火工艺增加了总的变形量,但能否进一步细化超细晶铁素体,主要取决于第二次冷轧退火温度、退火时间以及第二次退火前组织。第一次和第二次冷轧压下率均为50%,退火温度为500℃、550℃、600℃、650℃,退火时间分别为2min和30min;第二次退火温度为600℃,退火时间为10min时,超细晶铁素体晶粒的尺寸没有得到明显细化,硬脆相渗碳体析出增多且尺寸变大,力学性能没有得到明显改善。
高向宙[3](2018)在《外加纳米粒子技术在非调质钢35MnVS中应用的基础研究》文中研究表明我国钢铁企业生产出来的非调质钢往往因铁素体晶粒粗大,使得零件出现组织和性能不均匀的问题,严重影响非调质钢的使用。钢中外加纳米粒子技术可以降低钢中夹杂物尺寸,促进夹杂物诱导针状铁素体形核,有效细化微观组织。本研究将外加纳米粒子技术成功应用于非调质钢的生产制备过程,有效解决了非调质钢晶粒粗大的问题,并在此基础上对钢中纳米粒子收得率、针状铁素体诱导核心类型、外加纳米粒子技术在控轧控冷中的应用等方面进行了研究。首先,本研究在真空感应炉冶炼非调质钢35MnVS过程中,尝试将外加纳米粒子技术应用在非调质试验钢的制备上;在分析了试验钢中纳米粒子收得率的基础上,提出采用磁感应悬浮技术提高钢中外加纳米粒子收得率的方法。研究表明:在真空感应炉冶炼非调质试验钢过程中,应用外加纳米粒子技术后,其夹杂物尺寸得到有效细化,夹杂物诱导产生了针状铁素体组织,微观组织类型得到初步改善;应用磁感应悬浮炉制备添加纳米粒子的试验钢,与真空感应炉试验钢相比,钢中Al和Ti元素的收得率分别提高了 24.4%和11.4%,夹杂物类型明显增加,平均尺寸降低了 40.0%,钢中夹杂物诱导针状铁素体的形核率接近100%,针状铁素体成为钢中主要微观组织类型。其次,借助高温共聚焦显微镜,系统分析了试验钢冷却过程中,不同针状铁素体形核核心的析出特点,以及针状铁素体的形核特点;通过调整试验钢凝固过程中的冷却强度,探究了冷却速率对针状铁素体诱导核心形核特点,以及奥氏体晶粒尺寸的影响,并分析了不同冷却强度下的微观组织特征及其形成机理。主要结论如下:针状铁素体的主要异质形核质点包括TiN-MnS夹杂物、残余δ-Fe和MgAl2O4夹杂物,其中TiN-MnS针状铁素体形核率最高,为主要的针状铁素体形核核心;冷却速率为1.25℃/s和5℃/s下的微观组织特征相对较好;不同冷却速率下试验钢微观组织特征差异主要与残余δ-Fe相的特点和奥氏体晶粒大小有关,不同形状和尺寸的残余δ-Fe能够诱导出具有不同生长特征的针状铁素体组织。最后,将外加纳米粒子技术应用于试验钢形变诱导相变强化工艺中,对比双强化试验钢(技术应用后)和单一形变强化试验钢(技术应用前)在微观组织和力学性能上存在的差异,并对形变强化过程关键工艺参数的设置进行了探索,最终提出了形变工艺参数的优化建议。研究表明:外加纳米粒子技术应用前后试验钢中的微观组织类型分别为块状铁素体和针状铁素体,在不同的形变工艺条件下,双强化试验钢的应力峰值均高出单一强化试验钢约50%;奥氏体化温度越低,形变量越大,试验钢中微观组织晶粒尺寸越小;形变温度处于Ad3和Ar3之间时,形变过程铁素体形核获得的驱动力相对较大,铁素体形核率较高。
周峰[4](2014)在《超快冷工艺生产高纲级管线钢的研究》文中研究表明为适应管线工程经济性和安全性的要求,管线钢必须具有优秀的强度、韧性、焊接性、高抗氢致裂纹、抗应力腐蚀和抗CO2腐蚀能力。目前国内外已普遍将高钢级管线钢X80列为石油、天然气输送管线的首选钢级,X100、X120级别管线钢作为未来发展的重点。目前国内外主要采用微合金化及控轧控冷工艺生产高钢级管线钢,通过加入Mn、Mo、Cr、Ni、Nb、Ti、V、B等合金元素,起到析出强化、细晶强化、固溶强化、相变强化作用。控轧控冷工艺由于受到轧制条件及冷却速度的局限,在高钢级管线钢产品开发中不能充分发挥作用,而超快冷工艺能有效地解决以上问题。本课题通过采用超快冷技术研究开发生产高钢级管线钢,尽可能地发挥轧制、轧后冷却等环节对钢铁产品性能的调控作用,最大限度减少对合金元素消耗,达到提高产品性能、节约能源与资源的目的。本课题针对国家能源管线建设对高钢级管线钢的需求以及钢铁企业重点产品开发的急需,采用新型超快冷工艺研究开发了低成本X80、X100管线钢。本课题在实验室应用研究的基础上开展工业化试制,论文第一部分为国内外现状与研究进展分析(第1章);第二部分为在实验室条件下进行应用研究,由第25章组成;第三部分为在工业化生产条件下进行试制及其主要性能研究,由第610章组成;第四部分为全文总结及展望(第11章)。本课题应用热模拟实验机、热膨胀仪、光学显微镜对高钢级管线钢的再结晶规律、高温变形抗力、连续冷却转变规律等进行了研究。利用高温热重分析仪、热模拟实验机等仪器研究超快冷条件下高钢级管线钢氧化铁皮的演变规律。利用光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪、能谱分析仪、显微硬度仪、万能试验机、冲击试验机、落锤试验机等手段检测高钢级管线钢的微观组织与力学性能;利用NaCl、CH3COOH、H2S水溶液和高压釜等研究高钢级管线钢的耐腐蚀性能。通过研究得到了X80管线钢动态再结晶数学模型表达式z exp(356.59/RT)和Z=1.61012[sinh(0.012)]4.095p, X100管线钢动态再结晶数学模型表达式Z exp(399.23/RT)Z6.4247.014和p。X80管线钢静态再结晶激活能为QSRX=393kJ/mol,X SRX1exp[0.693(t/t)0.95静态再结晶动力学方程为0.5]。X100管线钢静态再结晶激活能为QSRX=365kJ/mol,静态再结晶动力学方程为X SRX1exp[0.693(t/t)0.950.5]。 X80管线钢高温变形抗力数学模型为σ=3327.758ε0.315ε0.0109exp (-0.002Τ-1.12ε),X100管线钢高温变形抗力数学模=3155.8080.48型为0.13exp(-0.002T-0.65)。通过实验室研究,得到了X80、X100管线钢的静态和动态连续冷却转变曲线,获得了不同化学成分、不同冷却速度条件下的微观组织结构,为超快速冷却控制提供了理论依据。通过实验室研究,采用超快冷工艺生产的X80管线钢氧化铁皮结构与传统工艺生产的Q235B差别较大,其氧化铁皮结构共有5层。超快冷工艺及合金元素是导致X80高温氧化铁皮结构存在差异的主要原因。采用新型超快冷工艺生产的低钼X80管线钢与采用传统加速冷却工艺生产的高钼X80管线钢有非常相似的显微组织和力学性能。实验室试验和工业试验验证了上述结果,这证明了通过超快速冷却工艺可以降低合金成本,获得良好的力学性能。晶粒细化是超快速冷却工艺获得良好综合力学性能的主要原因。该工艺提供了一种新的技术途径来生产低成本高强度低合金钢。本课题研发的X80、X100管线钢具有低屈强比和优良低温冲击韧性。这主要是由于超快冷却在相变前保持了硬化奥氏体,降低了相变温度,另外,Nb-Ti碳氮化物在超快速冷却过程中被抑制析出。超快速冷却工艺仍然坚持了传统TMCP的两个原则,即控制奥氏体的硬化及硬化奥氏体的相变,因此超快速冷却在晶粒细化方面扮演着重要的角色。虽然在高温完成热变形,但是在形变后的短时间内钢带依然处于未再结晶状态,含有大量的“缺陷”,处于高能状态,存在大量的相变形核点。由于采用超快速冷却,钢带很快通过了奥氏体相区,奥氏体硬化状态得以保持,有利于细化相变组织。超快速冷却与传统层流冷却相比降低了相变温度,相变温度越低,组织细化的驱动力越大,因此获得了更细的组织和更优的韧性。依据NACE标准研究了超快冷工艺生产的X80管线钢抗硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)、抗氢致开裂(HIC)和抗CO2腐蚀的情况。SSCC腐蚀实验表明,产生开裂的临界应力值在65﹪s(390MPa)左右。超过此临界值,试样的腐蚀敏感性较高,抗腐蚀能力较差,在95﹪s加载水平下,应力敏感性极高。HIC腐蚀实验表明,裂纹敏感率、裂纹长度率和裂纹厚度率均为零。抗CO2腐蚀实验表明,在CO2压力为0.1MPa条件下,平均腐蚀速率为0.6843mm/a。因此采用新型超快冷工艺生产的X80管线钢具有优良的抗SSCC腐蚀性能、抗HIC腐蚀性能和抗CO2腐蚀性能。根据上述研究结果,制定了合理的工艺路线,采用超快冷工艺生产晶粒细小、力学性能优良的X80和X100高钢级管线钢,并对X80和X100高钢级管线钢制管后的性能及焊接性能进行了研究,优良的综合力学性能主要归因于晶粒细化。本课题的研究结果证明,超快速冷却工艺开辟了一种新的低成本生产低合金高强度高韧性钢的途径。
虞海燕[5](2011)在《我国西北地区钢铁产业发展战略研究》文中进行了进一步梳理中国西北地区地域辽阔、人口较少,由于历史、环境等因素,经济基础较为薄弱,属于欠发达地区。近些年来,随着国家西部大开发战略的实施,西北地区经济取得了较快速发展。我国西北地区的钢铁工业虽然起步晚,但在其经济总量中占有举足轻重的地位。如何有效利用西北地区得天独厚的矿产资源和能源优势,发展循环经济,促进西北地区钢铁工业的科学发展,是一项十分重大而紧迫的战略任务。本文基于西北地区经济建设和社会发展的需求,围绕钢铁产业可持续发展这一主题,以西北地区特大型钢铁联合企业—酒泉钢铁集团公司(简称酒钢)为重点对象开展研究,以期为西北地区钢铁产业结构调整提供决策咨询依据。全文主要内容如下:(1)在综合评述国内外钢铁工业的发展历程、现代钢铁工业的特点和发展趋势的基础上,客观分析了我国西北地区钢铁产业的生产现状、存在的问题及发展前景;从矿山资源利用、选矿、冶炼以及轧钢等工艺设备情况、生产现状、综合能耗水平、环保和清洁生产水平等方面入手,总结提出了酒钢寻求可持续发展的优势和面临的主要挑战。(2)从发展循环经济的角度,论证了酒钢遵循“减量化、再利用、资源化”原则实施中长期发展规划的必要性、紧迫性和可行性;提出通过物质流、能量流、水资源流的减量化和再循环利用,实现资源能源消耗降低、产品档次质量提高、污染物以及碳排放减少、经济效益增加、竞争能力增强,使企业步入“资源效率提高—能耗降低—环境改善—成本降低—竞争能力提高”的良性循环。(3)基于剖析酒钢生产设备、产品、能源、资源等的现状,结合酒钢“十二五”发展战略目标,提出以低成本、高效益、全方位、综合发展的思路来提升酒钢在行业中的竞争力;以酒钢铁前、炼钢、轧钢等主要工序以及关联产业的发展为例,探讨了实施低成本可持续发展策略中的若干关键问题,论证了酒钢实施低碳经济的可行性,并对甘肃省乃至西北地区钢铁工业发展循环经济提出了一些具体措施。(4)基于西北地区的特点和经济建设发展需求,对酒钢钢材产品的品种结构进行了深入分析,指出了目前产品结构中存在的问题;提出酒钢在经历了由棒线材到扁平材、由普碳钢到不锈钢的二次重大产品结构调整后,今后必须由注重数量增长和规模扩张转移到以提高产品质量、提高资源利用效率和更加注重经济效益的轨道上。逐步形成普碳钢的拳头产品,增加高附加值产品的比例,扩大不锈钢的品种、产能和产量,是酒钢实施产品结构调整中需要重点关注的内容。(5)西北地区钢铁工业下一步发展,要贯彻“依靠科技,重视创新,人才为本”的思想;通过完善科技管理体制,建立科研开发平台,汇聚多层次科技人才队伍,形成鼓励创新的氛围,使酒钢等西北地区钢铁企业的科技工作得到快速发展,为钢铁产业的可持续发展提供技术保障和智力支撑。本文完成之时,适逢国家“十二五”发展规划即将启动、西部大开发进入新阶段的关键时期,希望本文对西北地区钢铁产业的分析和建议能够为西北地区经济发展战略研究提供有益的参考。
李振垒[6](2014)在《基于超快速冷却的热轧带钢轧后冷却控制系统与策略研究》文中进行了进一步梳理在社会倡导“绿色制造与制造绿色”的大背景下,以超快速冷却技术为核心的新一代TMCP技术应用到热轧板带钢生产中,可实现以减量化的成分设计生产性能优良的钢铁产品,实现节省资源和能源、降低生产成本、挖掘钢材潜力,形成系统完整的绿色制造工艺。本文以国家“十二五”科技支撑计划中“钢铁行业绿色生产工艺技术与应用示范”项目子课题“热轧板带钢新一代TMCP装备及工艺技术开发与应用”为背景,围绕钢铁产业关键共性技术“新一代TMCP工艺技术”,通过开发基于超快速冷却的热轧带钢轧后冷却控制系统,旨在加快突破钢铁产业核心关键技术。本文对基于超快速冷却的多目标温度计算模型、多目标温度的解耦控制策略、提高多目标温度控制精度策略、冷却介质高精度控制策略和升速轧制下温度高精度控制策略进行了系统研究,在此基础上,开发了具有自主知识产权的“基于超快速冷却的热轧带钢轧后冷却控制系统”并应用于现场生产,取得了良好效果。(1)针对新增轧后超快冷的实际冷却工艺需求,建立了轧后多目标冷却控制系统。针对现场应用过程需求,对超快速冷却系统与层流冷却系统无缝衔接做了相关研究,提出超快冷柔性化控制模式;基于柔性化冷却模式对系统的要求,对多级控制系统结构特点的研究,优化设计了系统控制功能时序,实现了系统各功能之间合理分工协作。(2)针对超快速冷却过程特点,推导了基于超快冷的轧后冷却多目标温度控制模型,创建了水冷换热系数自适应模型。首先,通过对轧后冷却换热过程的分析,推导了轧后冷却温度计算模型;其次,通过对影响水冷换热效率因素的研究,回归获取了超快速冷却段水冷换热系数模型以及层流冷却段水冷换热系数模型;之后,针对复杂的水冷换热过程,以消除温度计算偏差、提高系统自适应能力为宗旨,建立了水冷换热系数自适应模型,提高了水冷温度计算的稳定性、计算过程的收敛性以及轧后冷却多目标温度计算模型的准确性。(3)采用专家系统PID与Fuzzy-PID控制策略,对冷却介质压力与流量进行解耦控制,该系统具有响应速度快、抗干扰能力强和稳定性好等特点。为了实现供水系统稳定性控制,提出轧线控制系统与泵站供水系统解耦控制策略;针对高压模式与低压模式冷却介质压力变化特性,采用专家系统调节PID控制参数的控制策略,实现了冷却介质压力的精度控制;针对不同类型冷却集管的流量变化特征,采用PID参数模糊自整定控制策略,实现各类型冷却集管流量的精度控制;针对冷却介质压力与流量的强耦合关系,采用冷却介质压力与流量解耦控制策略。在实际应用过程中解决了高压水控制过程中压力与流量、轧线水系统与泵站水系统强耦合的问题。(4)通过对轧后冷却不同位置工艺温度控制特征的研究,开发了超快冷条件下多目标温度高精度控制策略。针对控制过程中UFCT与CT之间控制特点及工艺需求,开发了UFCT与CT解耦控制策略、多元计算策略;为实现UFCT精确控制,开发了卷内自学习控制策略;针对超快冷冷却速率高的特点,依据现场生产数据,对典型厚度规格的带钢在超快速冷却过程厚度方向的温度分布进行了研究;为消除超快速冷却过程对CT精度控制的影响,开发温度计算补偿策略;针对反馈控制滞后的问题,设计了带滞后补偿的温度PID反馈控制策略;通过对带钢长度方向多目标温度均匀性控制的研究,在带钢长度方向采用5点自学习策略、UFCT与CT自学习控制策略独立并存方案。系统实现了多目标温度的精确控制,提高了带钢长度方向温度均匀性、增强了系统自适应能力及系统运行稳定性。(5)针对热轧带钢轧制过程速度变化不规则的特点,开发了带钢及样本TVD曲线的计算算法及在线循环修正策略,消除了速度波动对温度控制的影响。研究了带钢速度变化对带钢表面换热系数和带钢运行时间的影响;在研究不同长度的带钢在轧后冷却区运行过程中TVD曲线特征的基础上,提出了带钢整体TVD曲线运行制度算法、Sk段速度运行制度算法和样本速度计算策略;针对带钢运行速度不规则变化特征,提出带钢速度在线循环修正策略;上述速度运行制度算法、计算策略及修正策略实现了带钢样本在各微元冷却区运行历程的精确计算,并消除了速度波动对温度计算的影响。(6)所建立的轧后冷却多目标控制系统,已应用于现场生产,实现了轧后冷却UFCT与CT的高精度控制;在此基础上开发的低合金普碳钢与低合金管线钢,很好的实现了主要合金元素的减量化生产,且在大批量生产过程中,系统运行稳定,控制效果良好。为企业提质增效与降本增效做出了突出贡献,为企业创造了良好的经济效益。
侯阳[7](2014)在《微量Ce对建筑用钢显微组织和力学性能的影响研究》文中研究指明为提高建筑用钢的综合性能,达到减少钢材用量、节约钢材之目的,研究开发新型的高强度建筑用钢已成为重要的研究内容。本论文以改善建筑用钢的微观组织和提高其力学性能为目标,研究了微量Ce元素对建筑用钢显微组织和力学性能的影响。本研究通过添加适量Ce元素,在中频真空感应炉中熔炼制备了含不同微量Ce的0.23C-0.36Si-0.56Mn钢样,为开发建筑用钢新钢种、提高钢材强韧性和拓展稀土元素在钢中的应用范围提供基础实验数据。作为冶金基础研究的一部分,本研究主要完成了以下内容:(1)通过热力学计算,确定钢中稀土夹杂物生成的热力学条件;(2)在真空感应熔炼炉中熔炼、浇注,制备三组含不同微量Ce的试样;(3)通过化学成分检测,金相和SEM观察及EDS分析,表征试样微观组织和非金属夹杂物随Ce含量的变化;(4)通过静态拉伸、冲击实验和动态冲击实验研究试样力学性能随Ce含量的变化;(5)分析探讨Ce元素影响该钢种化学成分、微观组织和力学性能的作用机理。通过试验研究,得出以下研究结论:1.稀土Ce能够深度净化钢液,当Ce含量为0.01%时,钢中O、S含量分别降低了 52%和57%,夹杂物面积分数减少了 51.7%。2.钢中Ce含量在0-0.010%时,铁素体晶粒尺寸明显减小,由19.65μm减小到9.65μm,减小率为50.9%。3.钢中Ce含量为0.010%时,大部分10μm左右带尖角的A1203夹杂和条状MnS夹杂分别变为1μm左右球形的86.72%Al2O3-13.28%Ce2O3复合氧化物和Mn(Ce)S夹杂物。夹杂物尺寸显着减小,形态得到显着改善。4.钢中Ce含量为0.010%时,与不加Ce的试样相比,抗拉强度和屈服强度分别提高16.95%和20.81%,冲击功提高91.94%,断后延伸率略有降低,但超过HRB400国标要求。5.在相同应变率1000s-1下,钢中Ce含量为0.010%时,与不加Ce的试样相比,动态屈服强度提高了 180MPa。
黄忠东[8](2011)在《外加微米级ZrC颗粒强韧化低碳微合金钢的研究》文中提出钢铁是创造现代文明的基础材料,是人类进步的重要物质基础之一。由于其高强度、通用性和耐用性仍然是当今世界上最主要的材料,是工业发展的基础。提高钢铁材料的强度、韧性、塑性、加工性能以及使用寿命是21世纪钢铁工业的主要奋斗目标。对现有传统钢铁材料采用特殊的工艺过程,可以大幅度提高其性能,有效地提高资源的利用率和回收率。目前,工业上主要是采用纯净化和微合金化以及控轧控冷工艺相结合等技术手段,使钢铁材料的性能得到较大幅度的提升。低碳微合金钢是在低碳钢或超低碳钢中添加一定的铌、钒、钛等微合金元素,使它们与碳、氮结合形成碳化物、氮化物以及碳氮化合物,作为第二相在钢中沉淀析出发挥作用,并与控轧控冷工艺相结合,来实现其高强度、高韧性,从而使钢的综合性能得以提高。它是近年来发展最迅速、应用较广泛、最富有活力的钢材品种之一。如何改善其组织提高其性能,是其面临的关键问题。在低碳微合金钢内部形成的细小第二相粒子几乎是在固相线以下奥氏体中析出,所以对奥氏体本身的形核起不到核心作用,从而对细化原奥氏体晶粒没有作用,而且生产过程控制要求较高,成本偏高。为了克服这些弊端,本论文提出从外部往钢液中添加第二相粒子以强韧化钢铁材料的新工艺。外加第二相颗粒对钢的细化包括凝固结晶时的形核细化和后期轧制过程中的再结晶细化的全过程,与内生析出第二相粒子相比,该方法克服了内生颗粒法在生成颗粒的数量及其大小的不确定性和难以把握性,更具有可控性,而且对钢的纯净度无过高要求,可以方便地适用于工业规模的钢材生产。本文以一种低碳微合金钢为基体,其主要化学成分(质量分数,%)为0.054C,0.118V,0.070Nb,0.202Ti,0.018Si,0.346Mn,0.018P0.010S。真空感应熔炼过程中,采用特殊工艺方法从外部向钢液中加入1.3μm的ZrC颗粒,将得到的铸锭加热奥氏体化后控轧控冷。为了考察添加ZrC颗粒后对试验钢组织和力学性能的影响,本论文对添加ZrC颗粒前后的试验钢进行了对比研究。通过拉伸试验、冲击试验、硬度试验考察了试验钢的各种力学性能的变化情况;通过金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)等分析手段深入系统地研究了试验钢的组织结构、第二相粒子的分布及其形貌;通过化学相分析确定了析出相的化学组成和数量,利用X射线小角度散射法,确定了析出相的粒度分布,初步探讨了试验钢的强韧化机理;最后也考察了试验钢热处理后的组织和力学性能的变化。研究结果表明,添加ZrC颗粒的试验钢的晶粒都得到了细化,外加ZrC颗粒具有明显的细化晶粒的效果。利用单因素试验,对加入ZrC颗粒的量进行了优化,确定了ZrC颗粒的体积含量为1.1%时的试验钢可以获得最小的晶粒和最佳的综合力学性能,此时晶粒尺寸d为5.5μm,屈服强度、抗拉强度、维氏硬度、伸长率65、冲击韧度αK分别为517.5MPa、635MPa、214.0、20.66%和215.0J/cm2。添加ZrC颗粒后,试验钢的组织仍然是铁素体加极少量珠光体,无贝氏体和板条马氏体。在铸态试验钢中,ZrC颗粒分布不均匀,偏聚于晶粒的晶界处,会对铸态试验钢中晶粒的长大起抑制作用而产生细化作用。轧制时奥氏体化的高温及大塑性变形量,促进了钢中ZrC颗粒分布均匀,ZrC颗粒进入到晶粒内部,在轧制变形位错绕过时逐渐成为形变核心和再结晶核心,显着增大变形区及动态再结晶区的形核率,促进晶粒细化。试验钢的拉伸断口和冲击断口均为典型韧性断裂,其中添加ZrC颗粒的试验钢在韧窝内有时可以看到外加ZrC粒子。通过化学相分析和X射线小角度散射法对ZrC颗粒的体积含量为1.1%的试验钢进行了测试,结果表明钢中析出相主要为析出碳化物MC,其结构式为(Nb0.121Ti0.528Zr0.293V0.058)C,属面心立方晶系,钢中未检测到1-10nm的MC析出相,10-18nm的析出相占2.3%,18-36nm的析出相占2.8%,36-96nm的析出相占13.5%,96-430nm的析出相占65.1%。经计算试验钢的各种强化方式的数值分别为:细晶强化值为234.6MPa、固溶强化值28.7MPa、沉淀强化值61.0MPa、位错强化值141.5MPa。外加ZrC颗粒的作用主要表现在细化晶粒和提高位错密度两个方面,而固溶强化和沉淀强化的作用则并不明显。经过热处理后,单因素优化的结果仍然是ZrC颗粒的体积含量为1.1%的试验钢,但与未经热处理的试验钢相比,综合力学性能并没有得到显着提高。同时,试验钢的组织结构并未发生变化。
黄海亮[9](2014)在《热轧超细晶亚稳钢热处理工艺及强塑性机理研究》文中认为高强度、高塑性和低成本的钢铁材料是材料人员所追求的目标,目前晶粒细化、TRIP效应和TWIP效应是克服钢铁材料塑性随强度增加而降低的有效途径。本论文在对国内外先进高强度汽车用钢的回顾总结和对热处理工艺的对比分析的基础上,对热轧超细晶亚稳钢热处理工艺进行了系统的研究,最终成功地获得了符合第三代汽车用钢研发目标的强塑积大于30GPa·%的热轧超细晶亚稳钢。本文主要通过热处理前后热轧试验钢的力学性能实验、微观组织形貌观察和物相测定,研究了两相区退火工艺对热轧超细晶亚稳钢组织性能的影响,以及退火过程中组织演变规律和超细晶亚稳钢的强塑性机理,主要结论如下:热轧试验钢的组织为超细板条马氏体和变形铁素体,并且含有少量的残余奥氏体,抗拉强度为1550MPa,伸长率为9.5%,强塑积水平较低,只有14.73GPa·%。经过两相区退火,热轧试验钢的综合力学性能得到了很好的改善,630℃退火,保温时间5min360min后的试验钢获得了大量的残余奥氏体组织(50%以上)和板条状铁素体组织,尺寸主要集中在100nm700nm之间,抗拉强度在1108MPa1154MPa之间,延伸率在23.5%33.5%之间,强塑积基本达到30GPa·%,在保温360min时,综合力学性达到能最佳,抗拉强度达到1142MPa,伸长率33.5%,强塑积达38.3GPa·%,达到了预期的目标。两相退火过程中,等轴状铁素体是由于热轧存储能较高,并且周围Mn含量较低,铁素体再结晶先于奥氏体的形成,是铁素体再结晶的结果,板条状铁素体存在于富Mn区,奥氏体形成早于铁素体的再结晶,降低了铁素体的再结晶动力,是铁素体回复的结果。板条状奥氏体形核于原马氏体板条之间,块状奥氏体形核于大角度晶界处。超细晶组织的获得得益于热轧大变形后得到超细的热轧组织,并在钢中形成了大量的位错和缺陷,以及合金元素的存在增加了退火过程中奥氏体的形核率,退火过程中奥氏体的相变细化了原始组织。同时Mn元素偏聚对晶界的钉扎作用抑制的退火过程中的晶粒粗化。超细晶亚稳钢中大量的亚稳奥氏体,在变形过程中产生的TRIP效应与超细晶基体共同提高了超细晶亚稳钢的强度和塑性,从而使实验钢获得较高的强塑积。
申文竹[10](2013)在《新型膨胀管用铁素体马氏体双相钢的研究与开发》文中研究指明对膨胀管技术的实际工程进行分析,在分析膨胀管井下膨胀过程的大塑性变形基础上,结合薄壁圆筒的胀形和厚壁圆筒火炮炮筒自紧技术的力学模型,采用塑性力学理论建立了膨胀管井下膨胀过程的力学模型,并验证了模型能够较好的满足工程需要。膨胀管井下膨胀所需的膨胀力可按下式进行简化计算:F=2πtk(?)n〔r0’(1+f/sin a)/(n+1)+fL〕在力学模型的基础上,分析了膨胀管技术在复杂钻井和等井径井中应用存在的技术瓶颈,建立了全新的低成本大膨胀率膨胀管用钢的技术要求,即应具有较低的屈服强度、较低的屈强比、较高的抗拉强度、良好的塑性以及较高的均匀变形能力和加工硬化性能。遵循膨胀管用钢的技术要求,在先进钢铁材料合金化和结构/功能一体化、显微组织控制等学术思想指导下,通过成分优化、纯净化冶炼、组织细化、相变控制、强韧化匹配的方式,开发设计了采用低微碳含量、以Mn-Si合金化为主的、满足井下膨胀变形过程中对力学性能要求的低成本、低微碳、低合金铁素体马氏体双相钢07MnSi.利用材料现代分析方法OM、XRD、SEM、EDS、TEM以及万能试验机对通过不同临界区温度淬火的07MnSi低微碳低合金铁素体马氏体双相钢进行了组织结构和性能分析,利用EBSD分析了07MnSi低微碳低合金铁素体马氏体双相钢不同临界区温度加热淬火组织演变过程。结果证明:随着临界区淬火温度的升高,组织中马氏体体积分数逐渐增大,且两相组织的形态和织构的取向也发生了转变,强度逐渐增大。同时对该种双相钢的膨胀试验结果进行了分析,探索选取膨胀管用钢的最佳热处理工艺。采用Hollomon应力应变模型、Crussard-Jaoult分析方法(简称C-J分析)和修正的C-J(修正的Swift方程)分析方法等多种模型对不同临界区温度淬火处理的07MnSi双相钢的加工硬化行为进行了分析,发现该双相钢具有明显的双屈服现象,其应变硬化指数随着应变的增大而逐渐减小。基于细观力学的塑性本构理论基础,根据双相钢中两相分布的特点以及马氏体中碳含量变化和马氏体相变造成的内应力导致铁素体形变强化的影响,建立了水淬双相钢的流动应力模型。根据Eshelby等效夹杂模型和Mori-Tanaka平均场理论,采用Tomota分步法计算双相钢的应力-应变曲线。在理论模型的基础上讨论了淬火态双相钢细观组织结构及其各组分相性能与屈服强度、抗拉强度、加工硬化、均匀延伸等力学性能指标之间的关系,并对淬火态双相钢流动应力进行有效预测和分析。采用固定式膨胀锥对所设计开发的07MnSi铁素体马氏体双相钢制成的Φ219×12mm钢管分别进行了膨胀率为35%和50%的膨胀试验,膨胀锥锥角选为10。,均获得了成功,证明了该膨胀管用双相钢具有优良的膨胀性能。
二、攀钢首次研制超细晶粒钢(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、攀钢首次研制超细晶粒钢(论文提纲范文)
(1)外加改性纳米粒子技术诱导钢中铁素体形核的基础研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 高强度钢铁材料 |
2.1.1 高强度钢的微观组织特点 |
2.1.2 钢的微观组织特征 |
2.1.3 钢的微观组织细化 |
2.1.4 微观组织细化发展现状 |
2.1.5 影响针状铁素体的形成因素 |
2.2 氧化物冶金技术 |
2.2.1 氧化物冶金技术的提出 |
2.2.2 氧化物冶金的关键技术 |
2.2.3 氧化物冶金技术研究方式及方向 |
2.3 炼钢用纳米粒子表面处理方法 |
2.3.1 硬模板法 |
2.3.2 软模板法 |
2.3.3 无模板法 |
2.4 形变诱导铁素体相变技术 |
2.4.1 形变速率对形变诱导铁素体相变的影响 |
2.4.2 变形量对形变诱导铁素体相变的影响 |
2.4.3 形变温度对形变诱导铁素体相变的影响 |
2.5 弥散强化合金及其形变强化的研究进展 |
2.5.1 弥散强化合金的研究进展 |
2.5.2 弥散强化钢的形变强化研究进展 |
2.6 课题背景及研究内容 |
2.6.1 课题背景及意义 |
2.6.2 研究内容及框架 |
3 炼钢用核壳结构纳米粒子的制备及表征 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验仪器 |
3.2.2 实验试剂及材料 |
3.2.3 实验方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 纳米粒子特性 |
3.3.2 纳米粒子表面处理过程及其钢液中的特性 |
3.4 本章小结 |
4 钢中外加MgO@PDA纳米粒子的高温实验 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验步骤和实验材料 |
4.2.2 检测方法和仪器设备 |
4.3 实验结果与讨论 |
4.3.1 夹杂物与微观组织的特性分析 |
4.3.2 断面结果分析 |
4.4 本章小结 |
5 钢中外加第二相纳米粒子的细微化研究及机理分析 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验药品 |
5.2.2 实验步骤 |
5.3 实验结果 |
5.3.1 夹杂物特性分析 |
5.3.2 纳米粒子收得率分析和钢液成分变化理论计算 |
5.3.3 夹杂物弥散化和组织细化研究 |
5.4 实验机理分析 |
5.4.1 表面处理过程及粒子在钢液中的物理性质 |
5.4.2 纳米粒子钢液中收得率和对夹杂物弥散性的影响 |
5.4.3 铁素体形核理论计算 |
5.5 本章小结 |
6 冷却速率对纳米钢中微观组织演变的影响研究 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 实验原料和实验步骤 |
6.2.2 原位观察实验 |
6.3 实验结果 |
6.3.1 夹杂物特性分析 |
6.3.2 微观组织特性分析 |
6.3.3 原位观察实验 |
6.3.4 针状铁素体的形核动力学 |
6.4 实验机理分析 |
6.4.1 夹杂物形核的热力学分析 |
6.4.2 不同冷速下夹杂物与微观组织特性的研究 |
6.4.3 针状铁素体形核理论分析 |
6.5 本章小结 |
7 非调质钢中的氧化物冶金与形变强化协同调控技术 |
7.1 引言 |
7.2 实验部分 |
7.2.1 实验原料和实验方法 |
7.2.2 应力应变曲线测定 |
7.3 实验结果 |
7.3.1 夹杂物特性分析 |
7.3.2 微观组织特性分析 |
7.3.3 热压缩形变实验 |
7.3.4 应力应变曲线分析 |
7.4 实验机理分析 |
7.4.1 夹杂物的特性和微观组织的演变 |
7.4.2 双强化技术作用机理 |
7.5 本章小结 |
8 结论与创新点 |
8.1 结论 |
8.2 创新点 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(2)冷轧退火工艺制备纳米/微米级超细晶粒低碳钢研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 钢的强化机制 |
1.2.1 固溶强化 |
1.2.2 加工硬化 |
1.2.3 细晶强化 |
1.2.4 第二相强化 |
1.3 晶粒细化工艺总结 |
1.3.1 大塑性变形法制备超细晶粒钢 |
1.3.2 相变和再结晶原理制备超细晶粒钢 |
1.4 国内外研究现状 |
1.5 本文主要研究内容 |
第2章 实验材料及测试表征方法 |
2.1 实验材料 |
2.2 材料表征及测试方法 |
2.2.1 轧制和热处理设备 |
2.2.2 试样制备 |
2.2.3 组织观察 |
2.2.4 XRD实验 |
2.2.5 力学性能测试 |
2.2.6 晶粒尺寸统计分析 |
第3章 退火工艺对低碳超细晶粒钢组织与性能的影响 |
3.1 实验目的 |
3.2 实验工艺 |
3.3 实验结果 |
3.3.1 显微组织 |
3.3.2 晶粒尺寸 |
3.3.3 力学性能分析 |
3.3.4 实验结果分析与讨论 |
3.4 本章小结 |
第4章 低碳超细晶粒钢再结晶动力学研究 |
4.1 实验目的 |
4.2 实验结果 |
4.3 本章小结 |
第5章 压下量对低碳超细晶粒钢组织与性能的影响 |
5.1 实验目的 |
5.2 实验工艺 |
5.3 实验结果 |
5.3.1 显微组织 |
5.3.2 晶粒尺寸 |
5.3.3 机械性能 |
5.4 实验分析与讨论 |
5.5 本章小结 |
第6章 重复冷轧退火工艺对低碳超细晶粒钢组织与性能的影响 |
6.1 实验目的 |
6.2 实验工艺 |
6.3 实验结果 |
6.3.1 显微组织 |
6.3.2 晶粒尺寸 |
6.3.3 机械性能 |
6.4 实验分析与讨论 |
6.5 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 课题展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文 |
附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
(3)外加纳米粒子技术在非调质钢35MnVS中应用的基础研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 高强度钢铁材料 |
2.1.1 高强度钢的微观组织特点 |
2.1.2 影响针状铁素体的形成因素 |
2.2 氧化物冶金技术 |
2.2.1 氧化物冶金技术的提出 |
2.2.2 氧化物冶金的关键技术 |
2.2.3 氧化物冶金技术研究方式及方向 |
2.2.4 亟待解决的问题 |
2.3 形变诱导铁素体相变技术 |
2.3.1 形变诱导铁素体相变技术的提出 |
2.3.2 影响形变诱导铁素体相变的关键因素 |
2.3.3 亟待解决的问题 |
2.4 研究背景及研究内容 |
2.4.1 研究背景及意义 |
2.4.2 研究内容及思路 |
2.4.3 创新点 |
3 钢中外加纳米粒子的高温实验研究 |
3.1 35MnVS原始钢的制备 |
3.2 35MnVS试验钢的制备 |
3.2.1 材料准备 |
3.2.2 熔炼过程 |
3.3 检测方法 |
3.4 实验结果和分析 |
3.4.1 夹杂物特征 |
3.4.2 微观组织分析 |
3.4.3 夹杂物诱导铁素体 |
3.5 本章小结 |
4 钢中纳米粒子收得率的研究 |
4.1 纳米粒子收得率分析 |
4.2 磁感应悬浮炉冶炼试验钢 |
4.3 实验结果 |
4.3.1 夹杂物特征 |
4.3.2 微观组织形貌 |
4.3.3 夹杂物诱导铁素体 |
4.4 实验机理分析 |
4.4.1 纳米粒子收得率 |
4.4.2 夹杂物析出演化 |
4.4.3 针状铁素体形核分析 |
4.5 本章小结 |
5 针状铁素体诱导核心类型的研究 |
5.1 高温共聚焦实验 |
5.1.1 实验设备及样品制备 |
5.1.2 材料准备及实验过程 |
5.2 凝固过程中的相变 |
5.2.1 δ-Fe形核长大 |
5.2.2 液相向奥氏体组织转化 |
5.2.3 夹杂物的析出 |
5.2.4 α-Fe的形核长大 |
5.2.5 热力学分析 |
5.3 不同形核类型间铁素体特征对比 |
5.3.1 形核率和铁素体占比 |
5.3.2 尺寸和生长方式 |
5.4 本章小结 |
6 冷却速率对针状铁素体形核的影响研究 |
6.1 实验过程 |
6.2 实验结果及分析 |
6.2.1 形核核心析出温度段 |
6.2.2 奥氏体化后温度段 |
6.2.3 形变后温度段 |
6.3 实验机理讨论 |
6.3.1 残余δ-Fe相的尺寸和密度 |
6.3.2 奥氏体的晶粒尺寸 |
6.3.3 针状铁素体的特性 |
6.4 本章小结 |
7 外加纳米粒子在形变强化技术中的应用研宄 |
7.1 实验过程 |
7.2 检测方法 |
7.2.1 微观组织的观察 |
7.2.2 力学性能的检测 |
7.3 实验结果及分析 |
7.3.1 奥氏体化温度的影响 |
7.3.2 形变温度的影响 |
7.3.3 形变量的影响 |
7.4 实验机理讨论 |
7.4.1 奥氏体晶粒尺寸对强化效果的影响 113- |
7.4.2 形变温度对强化效果的影响 |
7.4.3 形变量对强化效果的影响 |
7.5 形变强化工艺参数比较与优化 |
7.5.1 形变工艺参数之间的影响力比较 |
7.5.2 形变工艺参数的优化建议 |
7.6 本章小结 |
8 结论 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(4)超快冷工艺生产高纲级管线钢的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 文献综述 |
1.1 引言 |
1.2 国外管线钢的发展概况 |
1.2.1 国外管线钢的发展概述 |
1.2.2 国外高钢级管线钢的应用 |
1.3 国内管线钢的研制和发展概况 |
1.3.1 国内管线钢的发展概述 |
1.3.2 国内高钢级管线钢的发展 |
1.4 高钢级管线钢成分、组织、焊接性 |
1.4.1 高钢级管线钢成分、组织 |
1.4.2 高钢级管线钢焊接性 |
1.5 超快冷工艺发展概述 |
1.5.1 控轧控冷新发展 |
1.5.2 超快冷工艺的技术特点 |
1.5.3 国外超快冷工艺发展 |
1.5.4 国内超快冷工艺发展 |
1.6 超快冷设备开发与应用 |
1.6.1 高强度、均匀化冷却机理 |
1.6.2 大型超快冷喷嘴优化设计 |
1.6.3 热轧 ADCOS-HSM 工业化应用实践 |
1.7 本课题的主要研究内容 |
第2章 高钢级管线钢再结晶规律研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验材料与方案 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 实验方案 |
2.3 实验结果及讨论 |
2.3.1 动态再结晶模型 |
2.3.2 动态再结晶的发生条件 |
2.3.3 静态软化率的测定 |
2.3.4 静态再结晶动力学 |
2.3.5 静态再结晶激活能的计算 |
2.3.6 静态再结晶模型的计算 |
2.4 本章小结 |
第3章 高钢级管线钢高温变形抗力研究 |
3.1 引言 |
3.2 X80 管线钢高温变形抗力研究 |
3.2.1 实验材料与方法 |
3.2.2 变形抗力实验结果与影响因素分析 |
3.2.3 变形抗力数学模型 |
3.3 X100 管线钢变形抗力实验研究 |
3.3.1 实验材料与方法 |
3.3.2 变形抗力实验结果的影响因素分析 |
3.3.3 变形抗力数学模型 |
3.4 本章小结 |
第4章 高钢级管线钢连续冷却转变规律 |
4.1 引言 |
4.2 X80 管线钢的静态连续冷却转变规律 |
4.2.1 实验材料与方法 |
4.2.2 实验结果及分析 |
4.3 X100 管线钢静态连续冷却转变规律 |
4.3.1 实验材料与方法 |
4.3.2 实验结果及分析 |
4.4 X80 管线钢动态连续冷却转变规律 |
4.4.1 实验材料与方法 |
4.4.2 实验结果及分析 |
4.5 X100 管线钢的动态连续冷却转变规律 |
4.5.1 实验材料与方法 |
4.5.2 实验结果及分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 高钢级管线钢的氧化铁皮演变规律 |
5.1 引言 |
5.2 管线钢氧化动力学研究 |
5.2.1 实验材料与方法 |
5.2.2 氧化动力学曲线 |
5.2.3 激活能计算 |
5.2.4 氧化铁皮形貌及厚度分析 |
5.2.5 动力学研究小结 |
5.3 轧制工艺对 X80 氧化铁皮影响规律实验研究 |
5.3.1 实验材料与方法 |
5.3.2 开轧温度对 X80 氧化铁皮结构的影响 |
5.3.3 终轧温度对 X80 氧化铁皮的影响 |
5.3.4 卷取温度对 X80 氧化铁皮的影响 |
5.3.5 轧制工艺对氧化铁皮影响小结 |
5.4 等温条件下氧化铁皮结构转变规律 |
5.4.1 实验材料与方法 |
5.4.2 等温条件下 X80 氧化铁皮结构转变 |
5.4.3 先共析组织的形成机理 |
5.4.4 共析组织的形成机理 |
5.4.5 本节小结 |
5.5 连续冷却条件下 X80 氧化铁皮结构转变规律 |
5.5.1 实验材料及方法 |
5.5.2 连续冷却条件下 X80 氧化铁皮结构转变 |
5.5.3 冷却条件对氧化铁皮结构的影响 |
5.6 本章小结 |
第6章 超快冷工艺对 X80 管线钢合金减量化的影响 |
6.1 引言 |
6.2 实验材料与方法 |
6.2.1 实验材料与方法 |
6.2.2 实验结果及分析 |
6.3 热轧实验室研究 |
6.3.1 实验设备和实验材料 |
6.3.2 热轧实验方案 |
6.3.3 实验结果及分析 |
6.4 工业试验 |
6.5 讨论 |
6.5.1 Mo 对 CCT 曲线和相变组织的影响 |
6.5.2 超快冷工艺对晶粒细化的影响 |
6.6 本章小结 |
第7章 超快速冷却温度对高铌 X80 管线钢组织和性能的影响 |
7.1 引言 |
7.2 试验材料与方法 |
7.2.1 试验材料与方法 |
7.2.2 检测方法 |
7.3 结果与分析 |
7.3.1 试样的力学性能分析 |
7.3.2 试样的显微组织分析 |
7.3.3 试样的析出物分析 |
7.4 讨论 |
7.4.1 针状铁素体组织对试样强韧性的影响 |
7.4.2 快冷条件下 Nb 固溶强化对试样强度的影响 |
7.5 本章小结 |
第8章 超快冷工艺对 X100 管线钢力学性能的影响 |
8.1 引言 |
8.2 试验材料与方法 |
8.2.1 化学成分 |
8.2.2 生产工艺 |
8.3 实验结果与讨论 |
8.3.1 力学性能 |
8.3.2 弯曲试验 |
8.3.3 冲击性能 |
8.3.4 落锤撕裂试验(DWTT) |
8.3.5 金相、硬度检测 |
8.3.6 显微组织 |
8.3.7 冲击断口形貌观察与分析 |
8.3.8 讨论 |
8.4 本章小结 |
第9章 超快冷工艺对高铌 X80 管线钢抗腐蚀性能的影响 |
9.1 引言 |
9.2 化学成分设计与生产工艺 |
9.2.1 化学成分设计 |
9.2.2 生产工艺 |
9.3 实验结果 |
9.3.1 X80 管线钢的抗 SSCC 腐蚀性能 |
9.3.2 X80 管线钢的抗 HIC 腐蚀性能 |
9.3.3 X80 管线钢的抗 CO2腐蚀性能 |
9.4 讨论 |
9.4.1 显微组织 |
9.4.2 耐腐蚀性 |
9.5 本章小结 |
第10章 高钢级管线钢制管及焊接性能 |
10.1 引言 |
10.2 高钢级管线钢制管研究 |
10.2.1 X80 管线钢钢卷检测结果 |
10.2.2 X80 管线钢制管后焊管检测结果 |
10.2.3 X100 管线钢钢卷检测结果 |
10.2.4 X100 钢管性能检测试验 |
10.2.5 X80 管线钢包辛格效应研究 |
10.3 焊接性能研究 |
10.3.1 实验材料与方法 |
10.3.2 实验结果及分析 |
10.4 本章小结 |
第11章 全文总结和创新点以及展望 |
11.1 全文总结 |
11.2 主要创新点 |
11.3 课题展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
附录 攻读博士学位期间所获奖励 |
(5)我国西北地区钢铁产业发展战略研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 现代钢铁工业的特点 |
1.2 世界钢铁工业发展及现状 |
1.2.1 世界钢铁工业发展历程 |
1.2.2 世界钢铁工业现状 |
1.3 国内钢铁工业发展及现状 |
1.3.1 国内钢铁工业发展历程 |
1.3.2 国内钢铁工业现状 |
1.4 国内钢铁工业存在的问题 |
1.5 国内钢铁工业发展趋势 |
1.6 我国西北地区钢铁工业概况 |
1.7 本文主要研究内容 |
第2章 西北地区钢铁企业现状分析 |
2.1 酒泉钢铁集团公司现状分析 |
2.1.1 矿山资源及开采现状 |
2.1.2 选矿设备及生产能力 |
2.1.3 铁前设备及生产能力 |
2.1.4 炼铁设备及生产能力 |
2.1.5 炼钢设备及生产能力 |
2.1.6 热轧设备及生产能力 |
2.1.7 冷轧设备及生产能力 |
2.1.8 能耗、环保、资源水平 |
2.2 新疆八一钢铁股份有限公司现状分析 |
2.3 西宁特殊钢股份有限公司现状分析 |
2.4 小结 |
第3章 西北地区钢铁企业循环经济发展战略 |
3.1 西北地区能源资源禀赋特点 |
3.1.1 资源分布总体情况 |
3.1.2 铁矿资源分布及特点 |
3.2 钢铁企业循环经济发展战略 |
3.2.1 煤资源梯度利用 |
3.2.2 铁矿资源开发利用 |
3.2.3 钢铁冶金固体废弃物综合利用 |
3.3 钢铁生产资源优化配置 |
3.3.1 物质流 |
3.3.2 能源流 |
3.3.3 水资源流 |
3.4 小结 |
第4章 酒钢低成本可持续发展战略 |
4.1 低成本发展战略的指导思想 |
4.2 钢铁主业低成本可持续发展战略 |
4.2.1 铁前发展战略 |
4.2.2 炼钢发展战略 |
4.2.3 轧钢发展战略 |
4.3 关联产业整合优化发展战略 |
4.3.1 铬、镍、钨、钼资源开发 |
4.3.2 伴生铜矿资源开发 |
4.3.3 电解铝及铝合金产业发展 |
4.4 低碳经济发展战略 |
4.5 小结 |
第5章 酒钢钢铁产品结构调整策略 |
5.1 产品结构现状分析 |
5.1.1 碳钢产品结构 |
5.1.2 不锈钢产品结构 |
5.2 产品结构调整思路 |
5.2.1 指导思想 |
5.2.2 产品发展方向 |
5.3 产品结构调整内容 |
5.3.1 不锈钢产品 |
5.3.2 棒线材产品 |
5.3.3 板材产品 |
5.4 小结 |
第6章 酒钢科技与人才发展战略 |
6.1 科技发展现状分析 |
6.1.1 科技工作体系 |
6.1.2 科技工作现状 |
6.1.3 科技工作存在的问题 |
6.2 科技发展外部环境 |
6.2.1 钢铁行业技术发展趋势 |
6.2.2 国家产业技术政策导向 |
6.3 科技发展战略 |
6.3.1 基本思路 |
6.3.2 科技发展目标 |
6.3.3 科技发展着力点 |
6.4 人力资源发展战略 |
6.4.1 人力资源现状 |
6.4.2 人力资源开发指导思想 |
6.4.3 科技队伍建设 |
6.5 小结 |
第7章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间取得的成果 |
作者简介 |
(6)基于超快速冷却的热轧带钢轧后冷却控制系统与策略研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景、目的和意义 |
1.2 热轧带钢轧后冷却技术概述 |
1.2.1 轧后冷却装备发展概况 |
1.2.2 轧后冷却模型研究综述 |
1.3 技术开发难点 |
1.3.1 基于超快冷的多目标温度计算模型 |
1.3.2 冷却介质高精度控制 |
1.3.3 多目标精度控制 |
1.3.4 速度时变性对温度控制影响 |
1.4 本文主要研究内容 |
第2章 基于超快冷的轧后控制冷却系统 |
2.1 基于超快冷的轧后冷却工艺 |
2.2 超快冷与层流冷却无缝衔接技术研究 |
2.2.1 系统衔接方式 |
2.2.2 柔性化冷却模式 |
2.3 多目标控制系统结构 |
2.3.1 多级控制系统 |
2.3.2 控制时序流程 |
2.4 系统控制功能 |
2.4.1 数据管理 |
2.4.2 物料跟踪管理 |
2.4.3 模型设定计算 |
2.4.4 速度在线循环修正计算 |
2.4.5 温度反馈计算 |
2.4.6 自学习计算 |
2.4.7 冷却介质的精度控制 |
2.4.8 系统监控与维护 |
2.5 本章小结 |
第3章 高精度轧后冷却数学模型的建立 |
3.1 轧后冷却温度计算模型的建立 |
3.1.1 轧后冷却换热过程分析 |
3.1.2 空冷温度计算模型 |
3.1.3 水冷温度计算模型 |
3.2 轧后冷却换热系数模型的建立 |
3.2.1 空冷换热系数模型 |
3.2.2 水冷换热系数模型 |
3.3 换热系数自适应模型的研究 |
3.3.1 换热系数自适应 |
3.3.2 换热系数自适应模型的建立 |
3.3.3 换热系数自适应的优化处理 |
3.4 本章小结 |
第4章 冷却介质高精度控制策略研究 |
4.1 水系统稳定性研究 |
4.1.1 供水系统稳定性 |
4.1.2 轧线系统与泵站供水系统解耦控制 |
4.2 冷却介质压力的精度控制策略研究 |
4.2.1 压力的专家PID控制策略 |
4.2.2 组合控制策略研究 |
4.3 冷却介质流量的精度控制策略 |
4.3.1 冷却集管流量特性研究 |
4.3.2 冷却介质流量的PID控制算法 |
4.3.3 PID参数的模糊自整定算法 |
4.4 冷却介质的解耦控制研究 |
4.5 本章小结 |
第5章 超快冷条件下多目标温度控制策略 |
5.1 UFCT与CT解耦控制策略研究 |
5.2 超快冷温度精度控制研究 |
5.2.1 多元化计算策略 |
5.2.2 超快冷温度精度控制策略 |
5.2.3 超快速冷却过程温度分析 |
5.3 卷取温度精度控制研究 |
5.3.1 温度计算补偿策略 |
5.3.2 温度的PID反馈控制算法 |
5.3.3 具有滞后补偿的反馈控制研究 |
5.4 多目标温度自学习控制策略研究 |
5.4.1 长度方向均匀性控制策略 |
5.4.2 自学习控制策略的实现 |
5.5 本章小结 |
第6章 升速轧制下温度高精度控制策略研究 |
6.1 速度变化对轧后冷却温度影响 |
6.1.1 速度变化对换热系数的影响 |
6.1.2 速度变化对冷却时间的影响 |
6.2 TVD曲线特征的研究 |
6.2.1 典型TVD曲线的计算 |
6.2.2 短坯TVD曲线特征 |
6.2.3 长坯TVD曲线特征 |
6.3 TVD曲线计算算法研究 |
6.3.1 TVD曲线计算算法 |
6.3.2 样本速度曲线计算策略 |
6.4 温度在线循环修正策略研究 |
6.4.1 在线循环修正策略研究 |
6.4.2 修正策略在线应用 |
6.5 本章小结 |
第7章 轧后多目标冷却控制系统工业应用 |
7.1 多目标冷却控制系统应用 |
7.2 冷却介质精度控制应用 |
7.2.1 冷却介质压力精度控制应用 |
7.2.2 冷却介质流量精度控制应用 |
7.3 样本速度计算的应用 |
7.4 灵活的控制策略 |
7.5 控制系统的在线应用 |
7.5.1 冷却工艺温度控制精度 |
7.5.2 低合金普碳钢应用 |
7.5.3 低合金管线钢应用 |
7.6 本章小结 |
第8章 结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间的工作 |
致谢 |
作者简介 |
(7)微量Ce对建筑用钢显微组织和力学性能的影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 建筑用钢的研究现状及发展趋势 |
1.1.1 建筑用钢的生产现状及存在问题 |
1.1.2 建筑用钢筋的生产工艺及发展趋势 |
1.1.3 建筑用热轧带肋钢筋的生产工艺流程 |
1.1.4 钢液的洁净化与钢材的强韧化理论 |
1.2 稀土元素在钢中的应用 |
1.2.1 稀土元素的物理化学性质 |
1.2.2 稀土元素在钢中的应用历程 |
1.2.3 稀土元素对钢液洁净度的影响 |
1.2.4 稀土元素对钢材组织和性能的影响 |
1.3 本课题研究的目的与意义 |
1.4 本课题研究的主要内容及技术路线 |
第二章 实验原理 |
2.1 钢液中Ce元素脱氧、脱硫过程的热力学 |
2.1.1 反应体系的确定 |
2.1.2 1873K下钢液中稀土[Ce]与[O]、[S]平衡态的活度 |
2.1.3 1873K下不同稀土夹杂物相互转化条件 |
2.2 钢液中夹杂物的形成、长大和脱除的动力学过程 |
2.2.1 钢液中夹杂物生成、长大的动力学过程 |
2.2.2 钢液中夹杂物脱除的动力学 |
2.3 钢中夹杂物的类型及性能 |
2.4 Ce夹杂物对钢材凝固组织和相变组织的影响 |
第三章 试验钢的制备与组织性能测试 |
3.1 试验材料 |
3.2 主要设备 |
3.3 试验钢制备过程 |
3.3.1 冶炼前期准备 |
3.3.2 冶炼过程 |
3.3.3 检测试样制备 |
3.4 试样分析与表征、检测方法 |
3.4.1 化学成分检测 |
3.4.2 金相与微观组织分析与表征 |
3.4.3 力学性能测试 |
第四章 试验钢的化学成分与组织性能检测结果 |
4.1 化学成分检测结果 |
4.2 金相组织检测结果 |
4.3 SEM和EDS检测结果 |
4.3.1 基体组织特点及Ce含量的影响 |
4.3.2 钢中夹杂物特点及Ce含量的影响 |
4.4 钢材静态力学性能实验结果 |
4.4.1 微量Ce对钢材拉伸性能的影响 |
4.4.2 微量Ce对钢材冲击性能的影响 |
4.5 钢材动态冲击实验结果 |
第五章 微量Ce对试验钢化学成分与组织性能的影响机理 |
5.1 微量Ce对钢液洁净度的影响 |
5.1.1 微量Ce对[O]平衡浓度的影响 |
5.1.2 微量Ce对[S]平衡浓度的影响 |
5.2 微量Ce对钢基体组织的影响 |
5.2.1 微量Ce对铁素体晶粒尺寸的影响 |
5.2.2 微量Ce对珠光体组织的影响 |
5.3 微量Ce对钢中夹杂物的影响 |
5.3.1 微量Ce变质硫化物夹杂机理 |
5.3.2 微量Ce变质氧化物夹杂机理 |
5.3.3 微量Ce改变夹杂物数量和尺寸机理 |
5.4 微量Ce对实验钢拉伸性能的影响 |
5.4.1 铁素体晶粒尺寸对钢材强度的影响 |
5.4.2 珠光体组织形貌对钢材断后延伸率的影响 |
5.5 微量Ce对试验钢静态冲击性能的影响 |
5.5.1 晶粒尺寸对静态冲击功的影响 |
5.5.2 夹杂物特征对冲击功的影响 |
5.6 微量Ce对试验钢动态冲击性能的影响 |
5.7 建筑用钢生产工艺流程的探讨 |
第六章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
(8)外加微米级ZrC颗粒强韧化低碳微合金钢的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
第一章 绪论 |
1.0 引言 |
1.1 新一代钢铁材料的发展 |
1.1.1 新一代钢铁材料的研究现状 |
1.1.2 新一代钢铁材料的发展趋势 |
1.2 晶粒细化技术 |
1.2.1 形变诱导铁素体相变 |
1.2.2 微合金化细化晶粒 |
1.2.3 弛豫-析出-控制新思路 |
1.2.4 大塑性变形细化晶粒 |
1.2.5 形变热处理细化 |
1.2.6 其它细化方法 |
1.3 低碳微合金钢的强韧化机制及韧塑性 |
1.3.1 细晶强化 |
1.3.2 第二相强化 |
1.3.3 固溶强化 |
1.3.4 位错和亚结构强化 |
1.3.5 相变强化 |
1.3.6 各种强化方式对韧性的影响 |
1.3.7 各种强化方式对塑性的影响 |
1.4 微合金化元素在低碳微合金钢中的行为及作用 |
1.4.1 微合金元素形成的化合物 |
1.4.2 微合金元素在钢中的溶解 |
1.4.3 微合金元素在钢中的析出 |
1.4.4 微合金化元素的作用 |
1.5 外加第二相颗粒强化钢铁材料的研究状况 |
1.6 本论文研究的意义及研究的内容 |
1.6.1 研究的意义和目的 |
1.6.2 研究的内容 |
第二章 外加微米级ZrC颗粒的低碳微合金钢的熔炼工艺 |
2.1 实验仪器及设备 |
2.2 实验材料 |
2.2.1 原料钢 |
2.2.2 合金元素及外加颗粒 |
2.2.3 外加颗粒的选取 |
2.2.4 铁及碳化锆的性质 |
2.3 脱硫工艺 |
2.4 低碳微合金钢的化学成分 |
2.5 低碳微合金钢的熔炼工艺及ZrC的加入 |
第三章 外加微米级ZrC颗粒的低碳微合金钢的轧制与冷却工艺 |
3.1 低碳微合金钢的控轧控冷 |
3.1.1 控制轧制和控制冷却 |
3.1.2 控轧控冷的影响因素 |
3.2 轧制设备 |
3.3 轧制工艺和冷却工艺 |
第四章 外加微米级ZrC颗粒的低碳微合金钢的化学成分分析及微观组织 |
4.1 实验材料及研究方法 |
4.1.1 实验材料 |
4.1.2 实验仪器及设备 |
4.1.3 实验方法 |
4.2 化学成分分析结果 |
4.3 金相组织对比 |
4.4 扫描电镜(SEM)组织对比 |
4.4.1 轧制前试验钢的EBSP背散射和EDS能谱 |
4.4.2 轧制后试验钢的EBSP背散射和EDS能谱 |
4.4.3 轧制前后ZrC颗粒作用分析 |
4.5 透射电镜(TEM)组织对比 |
4.6 本章小结 |
第五章 外加微米级ZrC颗粒的低碳微合金钢的力学性能及强韧化机理分析 |
5.1 实验方法 |
5.1.1 实验仪器及设备 |
5.1.2 力学性能测试 |
5.1.3 断口形貌分析 |
5.1.4 相分析和粒度分布测定 |
5.2 力学性能测试结果 |
5.3 断口形貌 |
5.3.1 拉伸试样断口形貌 |
5.3.2 冲击试样断口形貌 |
5.3.3 断裂的微观机理 |
5.4 析出相 |
5.4.1 析出相的结构和质量分数 |
5.4.2 析出相的粒度分布 |
5.4.3 析出相的形核长大及粗化 |
5.5 强韧化机理分析及计算 |
5.5.1 位错运动的点阵阻力 |
5.5.2 细晶强化 |
5.5.3 固溶强化 |
5.5.4 第二相强化 |
5.5.5 位错与亚结构强化 |
5.5.6 强化的综合分析及外加ZrC颗粒的作用 |
5.5.7 塑韧性分析 |
5.6 本章小结 |
第六章 热处理对钢的组织与力学性能的影响 |
6.1 实验方法 |
6.1.1 实验仪器及设备 |
6.1.2 淬火和回火实验 |
6.1.3 力学性能测试 |
6.1.4 断口形貌分析 |
6.1.5 金相分析 |
6.2 金相分析结果 |
6.3 力学性能及晶粒尺寸测试结果 |
6.4 断口形貌分析 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论及展望 |
7.1 本文结论 |
7.2 研究展望 |
参考文献 |
创新说明 |
攻读博士学位期间发表的论文 |
攻读博士学位期间参加的科研项目 |
致谢 |
个人简历 |
(9)热轧超细晶亚稳钢热处理工艺及强塑性机理研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
1.绪论 |
1.1 引言 |
1.2 先进高强度汽车用钢 |
1.2.1 DP 钢 |
1.2.2 M 钢 |
1.2.3 TRIP 钢 |
1.2.4 CP 钢 |
1.2.5 TWIP 钢 |
1.2.6 Q&P 钢和 Q-P-T 钢 |
1.3 第三代先进汽车用钢研发背景 |
1.4 钢材的强化与塑化 |
1.4.1 钢的强化机制 |
1.4.2 钢的塑性影响因素 |
1.5 晶粒细化的方法 |
1.5.1 冶金处理细化 |
1.5.2 大塑性变形细化 |
1.5.3 热处理细化 |
1.5.4 形变诱导相变细化 |
1.5.5 强磁场或电场处理细化 |
1.5.6 新型热机械控制轧制技术 |
1.6 第三代先进汽车用钢组织性能特点 |
1.6.1 第三代先进汽车用钢组织特点 |
1.6.2 第三代先进汽车用钢性能特点 |
1.7 本课题研究内容、目的和意义 |
1.7.1 研究内容 |
1.7.2 研究目的与意义 |
2.实验材料与实验方案 |
2.1 实验材料成分设计 |
2.2 实验材料的制备 |
2.2.1 熔炼 |
2.2.2 热轧 |
2.2.3 热处理 |
2.2.4 超细晶亚稳钢相规律研究 |
2.2.5 力学性能试验 |
2.2.6 组织形貌分析 |
2.2.7 析出物形貌分析 |
3.热轧超细晶亚稳钢显微组织、力学性能和析出物 |
3.1 热轧超细晶亚稳钢的力学性能 |
3.2 热轧超细晶亚稳钢的微观组织 |
3.3 热轧超细晶亚稳钢析出物 |
3.3.1 热轧超细晶亚稳钢的析出物特征 |
3.3.2 热轧超细晶亚稳钢析出物析出机理 |
3.4 本章小结 |
4.退火工艺对热轧试验钢的组织、析出物及性能的影响 |
4.1 退火时间对热轧超细晶亚稳钢组织与性能的影响 |
4.1.1 退火时间对性能的影响 |
4.1.2 退火时间对微观组织的影响 |
4.1.3 退火时间对析出物的影响 |
4.2 退火温度对热轧超细晶亚稳钢的组织与力学性能的影响 |
4.2.1 退火温度对性能的影响 |
4.2.2 退火温度对微观组织的影响 |
4.3 超细晶亚稳钢两相区退火过程中组织演变分析 |
4.3.1 铁素体演变机制 |
4.3.2 奥氏体的形核机制 |
4.3.3 超细晶粒的形成 |
4.4 本章小结 |
5.热轧超细晶亚稳钢的强塑性机理探讨 |
5.1 热轧超细晶亚稳钢高强度分析 |
5.2 热轧超细晶亚稳钢高塑性分析 |
5.3 本章小结 |
6.结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
作者简介 |
(10)新型膨胀管用铁素体马氏体双相钢的研究与开发(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 膨胀管技术和膨胀管专用钢 |
1.1.1 膨胀管技术概述 |
1.1.2 膨胀管用钢概述 |
1.2 膨胀管用钢的选择现状 |
1.2.1 现有套管钢材的筛选或热处理改性 |
1.2.2 新型膨胀管材料的开发 |
1.3 先进钢铁材料的发展对膨胀管选材的启迪 |
1.3.1 石油工业发展与先进钢铁材料的关系 |
1.3.2 先进钢铁材料的发展 |
1.3.3 铁素体马氏体双相钢的研究现状 |
1.4 EBSD技术及其在材料科学中的应用 |
1.4.1 EBSD的工作原理 |
1.4.2 EBSD试样的制备 |
1.4.3 EBSD分析的工作方法 |
1.4.4 电子背散射衍射(EBSD)技术的应用 |
1.5 本文研究的主要内容和创新点 |
1.5.1 本文研究的主要内容 |
1.5.2 创新点 |
第2章 膨胀管用钢的力学模型及其技术要求 |
2.1 幂指型膨胀管用钢力学模型的建立 |
2.1.1 膨胀管技术的渊源 |
2.1.2 膨胀管膨胀力的影响因素 |
2.1.3 膨胀管井下膨胀过程的力学模型分析 |
2.2 膨胀管用钢力学模型的验证 |
2.3 膨胀管用钢技术要求 |
2.4 本章小结 |
第3章 膨胀管用钢的理论设计研究 |
3.1 膨胀管技术应用中存在的问题 |
3.2 表征膨胀套管用钢的综合性能指标 |
3.3 膨胀管用钢的性能判据 |
3.4 本章小结 |
第4章 07MnSi钢不同临界区温度淬火后的组织结构分析 |
4.1 铁素体马氏体双相钢的实验室冶炼加工 |
4.1.1 成分设计与强度设计 |
4.1.2 实验室冶炼与加工 |
4.2 试验内容和方法 |
4.2.1 试验材料与试验流程 |
4.2.2 金相组织观察 |
4.2.3 SEM观察、EDS成分分析与XRD分析 |
4.2.4 TEM样品的制作与观察 |
4.3 试验结果与讨论 |
4.3.1 XRD结果分析 |
4.3.2 OM、SEM和EDS结果分析 |
4.3.3 TEM结果分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 07MnSi钢临界区淬火后组织演变的EBSD分析 |
5.1 试验内容和方法 |
5.2 试验结果与讨论 |
5.2.1 07MnSi铁素体马氏体双相钢临界区淬火后的物相分析 |
5.2.2 07MnSi铁素体马氏体双相钢临界区淬火后的相变织构分析 |
5.2.3 晶界特征和取向差分析 |
5.3 本章小结 |
第6章 07MnSi钢不同临界区温度淬火后的力学性能分析 |
6.1 试验内容和方法 |
6.2 单轴拉伸下的变形特性 |
6.2.1 临界区淬火后铁素体马氏体双相钢的应力-应变曲线 |
6.2.2 铁素体马氏体双相钢的屈服特性 |
6.3 临界区淬火后铁素体马氏体双相钢的加工硬化行为 |
6.3.1 Hollomon分析 |
6.3.2 Crussard-Jaoult分析 |
6.3.3 修正的C-J分析 |
6.4 断口形貌分析 |
6.5 本章小结 |
第7章 07MnSi钢临界区淬火后流动应力的细观力学分析 |
7.1 基于细观力学的塑性本构理论基础 |
7.1.1 Eshelby等效夹杂理论 |
7.1.2 Mori-Tanaka平均场理论 |
7.1.3 Tomota分步法 |
7.2 双相钢流动应力模型的建立 |
7.2.1 各个组分相的应力应变关系建立 |
7.2.2 双相钢流动应力计算方法 |
7.3 模型验证 |
7.4 本章小结 |
第8章 07MnSi铁素体马氏体双相钢工业冶炼及膨胀试验 |
8.1 工业冶炼与加工 |
8.1.1 铁素体马氏体双相钢的冶炼 |
8.1.2 铁素体马氏体双相钢的加工制备 |
8.2 膨胀管的膨胀试验 |
8.2.1 膨胀工具 |
8.2.2 膨胀试验 |
8.3 膨胀试验结果分析 |
8.3.1 膨胀前后的几何精确度 |
8.3.2 膨胀后的径向回弹 |
8.4 本章小结 |
第9章 结论与展望 |
9.1 结论 |
9.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 |
四、攀钢首次研制超细晶粒钢(论文参考文献)
- [1]外加改性纳米粒子技术诱导钢中铁素体形核的基础研究[D]. 郭皓. 北京科技大学, 2021(08)
- [2]冷轧退火工艺制备纳米/微米级超细晶粒低碳钢研究[D]. 梁伟成. 武汉科技大学, 2018(10)
- [3]外加纳米粒子技术在非调质钢35MnVS中应用的基础研究[D]. 高向宙. 北京科技大学, 2018(02)
- [4]超快冷工艺生产高纲级管线钢的研究[D]. 周峰. 武汉科技大学, 2014(04)
- [5]我国西北地区钢铁产业发展战略研究[D]. 虞海燕. 东北大学, 2011(07)
- [6]基于超快速冷却的热轧带钢轧后冷却控制系统与策略研究[D]. 李振垒. 东北大学, 2014(07)
- [7]微量Ce对建筑用钢显微组织和力学性能的影响研究[D]. 侯阳. 太原理工大学, 2014(04)
- [8]外加微米级ZrC颗粒强韧化低碳微合金钢的研究[D]. 黄忠东. 东北大学, 2011(07)
- [9]热轧超细晶亚稳钢热处理工艺及强塑性机理研究[D]. 黄海亮. 辽宁科技大学, 2014(02)
- [10]新型膨胀管用铁素体马氏体双相钢的研究与开发[D]. 申文竹. 西南石油大学, 2013(08)