低碳硼微合金化钢开发

论文摘要

随着薄板坯连铸连轧（TSCR）的不断发展,其产品已广泛用于各个领域,并用于为下游冷轧工序提供原料。但由于TSCR产品表面质量不高以及力学性能偏高,大规模提供冷轧原料仍然具有相当的难度。因此,改善TSCR产品表面质量和力学性能的研究引起国内外专家的关注。本项目以通钢FTSR生产线为依托,以开发符合CQ级冷轧薄板要求的热轧板卷（P/O板）,实现“以热代冷”为目标。课题首先在实验室进行了大量的硼微合金化技术开发研究,揭示了该技术用于降低热轧卷屈服强度的机理,分析了连铸连轧过程板卷组织的演变规律,然后深入研究了热轧卷边裂形成原因及控制措施,提出了适用于通钢FTSR工艺生产屈服强度低于270MPa的热轧卷的技术方案,并在通钢进行了四个轮次的试生产试验,生产出了满足用户要求的热轧板卷。本项目得出如下结论：（1）经过四次试生产,通钢已经能够独立地大规模生产TG270硼微合金化钢,板卷的屈服强度经时效48h后能够稳定控制在270MPa以下,板卷表面质量良好,实现“以热代冷”。（2）采用硼微合金化技术生产的TG270钢卷,经时效48h后其屈服强度为247.8MPa,抗拉强度为335.45MPa,延伸率为45.85%,产品的表面质量、板形、几何尺寸、机械性能均符合用户要求。（3）添加微合金元素B后,低碳铝镇静钢析出物主要是BN,这些析出物颗粒尺寸粗大,一般在1-3μm;BN在较高的温度下就开始析出,从而抑制了细小弥散型AlN的析出,解除了AlN对晶界的钉扎作用,为铁素体晶粒长大提供条件。（4）添加微合金元素B后,钢中MnS与BN复合析出形成粗大颗粒,间接粗化了MnS析出物粒子,降低50nm以下析出物含量,减弱了细小MnS对奥氏体晶粒长大以及相变后铁素体晶粒长大的抑制作用,有利于晶粒粗化。（5）添加微合金元素B后,钢液N含量基本能稳定在30-40ppm之间；经测定在线强度和热轧板延伸率测定发现：随着N含量的降低,热轧板在线强度有降低的趋势,延伸率则增大；当N含量在50ppm以下,屈服强度和抗拉强度都处在较低的水平,并且延伸率较高,能够满足热代冷深冲用低碳钢板带的需求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 TSCR发展历史
• 1.2.1 TSCR诞生
• 1.2.2 TSCR技术的发展
• 1.3 本课题背景
• 1.4 本课题的研究内容和目标
• 第2章 文献综述
• 2.1 TSCR工艺主流类型
• 2.1.1 CSP
• 2.1.2 ISP
• 2.1.3 FTSR
• 2.1.4 CONROLL
• 2.2 TSCR的金属学特点
• 2.3 TSCR产品生产冷轧板（带）的可行性分析
• 2.3.1 冷轧基料主要品种
• 2.3.2 TSCR与传统轧机产品的比较
• 2.3.3 存在的问题
• 2.4 改善TSCR产品的措施
• 2.4.1 改善表面质量
• 2.4.2 降低冷轧基板屈服强度
• 2.5 文献评述
• 第3章 低碳硼微合金化钢开发
• 3.1 低碳硼微合金化钢实验室研究
• 3.1.1 实验钢种成分设计
• 3.1.2 实验钢冶炼方案
• 3.1.3 低碳硼微合金化钢的热加工特点及性能
• 3.1.4 化学相分析结果
• 3.2 低碳钢硼微合金化的软化机理
• 3.2.1 粗大BN抑制细小AlN析出
• 3.2.2 晶粒尺寸对屈服强度的影响
• 3.2.3 硼降低钢中第二相粒子析出强化
• 3.2.4 硼减少自由N的固溶强化
• 3.3 硼微合金化技术在通钢的应用开发
• 3.3.1 生产概况
• 3.3.2 炼钢工序
• 3.3.3 连铸工序
• 3.3.4 轧制工序
• 3.4 用户使用情况
• 第4章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 攻读学位期间发表的论著、获奖情况
• 论文包括图、表、公式及文献