硼微合金化钢铸坯角部横裂纹形成机理及控制研究
发布时间：2023-06-13 21:20
硼能显著提高钢的淬透性，热处理后获得良好的机械性能，然而硼微合金化钢连铸坯角横裂却是个世界性难题。本课题以天津钢铁集团4#板坯连铸机实际生产情况为背景，致力于硼微合金化钢角部横裂纹缺陷的研究。在实验室试验中研究了硼微合金化钢的裂纹机理，制定优化方案，在工业大生产中成功将裂纹率控制在1%以内。本文通过研究及分析得到以下主要结论： 利用Gleeble-3800热模拟机对典型硼微合金化钢的高温力学性能进行了测试，以断面收缩率60%为判据，Q235B-2B和PSS400-2B的第三脆性温度区间分别为770℃1020℃、720℃920℃；45C-B的第三脆性温度区间为600℃1020℃。钢的最低塑性温度点处于800℃850℃范围内，断面收缩率均低于30%，连铸矫直段应避开此温度区间。将试样在高温下保温不同时间促进析出，结果表明：随保温时间延长，钢的断面收缩率减小，即钢中第二相粒子的析出恶化了钢的热塑性。 通过热力学对钢中主要第二相粒子的析出规律进行了分析，结果显示：凝固过程中硼微合金化钢中第二相粒子析出顺序为...
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
1.1 连铸板坯缺陷分类及形成原因
1.1.1 表面纵裂纹
1.1.2 表面横裂纹和角部横裂纹
1.1.3 表面网状裂纹
1.1.4 中间裂纹
1.1.5 中心裂纹和三角区裂纹
1.1.6 偏析
1.2 硼在钢中存在形式及作用
1.2.1 硼在钢中的存在形式
1.2.2 硼在奥氏体晶界的偏聚
1.2.3 淬透性
1.2.4 硼对钢中第二相粒子析出影响
1.2.5 硼对晶粒尺寸的影响
1.2.6 力学性能影响
1.2.7 时效强化作用
1.2.8 对轧制过程的影响
1.2.9 硼钢其它特性
1.3 硼微合金化钢裂纹敏感性及控制措施
1.3.1 裂纹机理
1.3.2 控制措施
1.4 钢的高温力学性能
1.4.1 第三脆性温度区脆性机理
1.4.2 研究方法
1.5 选题背景与意义
1.6 研究内容及方案
1.6.1 研究内容
1.6.2 技术路线
第二章 典型裂纹分析
2.1 角部横裂纹形貌
2.2 取样分析
2.3 扫描电镜分析
2.4 本章小结
第三章 高温力学性能研究
3.1 试样制备
3.2 试验方案
3.3 试验结果
3.3.1 钢种 PSS400-2B 高温力学性能
3.3.2 钢种 PQ235B-2B 高温力学性能
3.3.3 钢种 45C-B 高温力学性能
3.3.4 三个钢种高温力学性能对比
3.4 断口形貌分析
3.5 微裂纹形貌分析
3.6 本章小结
第四章 连铸过程中第二相粒子的析出规律及B 的偏聚研究
4.1 AlN、BN 开始析出温度随成分变化关系
4.2 无B 条件下AlN 的析出
4.3 不同成分条件下AlN 与 BN 的竞相析出
4.3.1 AlN 析出前 BN 的自由析出
4.3.2 竞相析出过程分析
4.4 MnS 析出的热力学分析
4.5 晶界硼偏聚研究
4.5.1 试验条件及试样制备
4.5.2 试验结果及分析
4.6 本章小结
第五章 热履历对高温塑性影响及裂纹机理研究
5.1 不同热履历对高温塑性影响
5.1.1 试验方案
5.1.2 试验结果及分析
5.2 淬火试验
5.2.1 试验方案
5.2.2 试验结果
5.3 热模拟试样中析出物分析
5.3.1 析出位置
5.3.2 析出形态
5.4 本章小结
第六章 工业优化实验
6.1 优化方案
6.1.1 成分优化
6.1.2 二冷优化
6.1.3 振动参数优化
6.1.4 连铸设备与工艺
6.2 试验情况
6.2.1 钢水冶炼过程
6.2.2 连铸过程
6.3 试验结果
6.3.1 试验浇次裂纹缺陷统计
6.3.2 固化生产工艺后裂纹统计
6.3.3 力学性能
6.3.4 钢中析出物变化
6.4 本章小结
第七章 结论
参考文献
附录
致谢
攻读学位期间的研究成果
本文编号：3833317
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
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摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
1.1 连铸板坯缺陷分类及形成原因
1.1.1 表面纵裂纹
1.1.2 表面横裂纹和角部横裂纹
1.1.3 表面网状裂纹
1.1.4 中间裂纹
1.1.5 中心裂纹和三角区裂纹
1.1.6 偏析
1.2 硼在钢中存在形式及作用
1.2.1 硼在钢中的存在形式
1.2.2 硼在奥氏体晶界的偏聚
1.2.3 淬透性
1.2.4 硼对钢中第二相粒子析出影响
1.2.5 硼对晶粒尺寸的影响
1.2.6 力学性能影响
1.2.7 时效强化作用
1.2.8 对轧制过程的影响
1.2.9 硼钢其它特性
1.3 硼微合金化钢裂纹敏感性及控制措施
1.3.1 裂纹机理
1.3.2 控制措施
1.4 钢的高温力学性能
1.4.1 第三脆性温度区脆性机理
1.4.2 研究方法
1.5 选题背景与意义
1.6 研究内容及方案
1.6.1 研究内容
1.6.2 技术路线
第二章 典型裂纹分析
2.1 角部横裂纹形貌
2.2 取样分析
2.3 扫描电镜分析
2.4 本章小结
第三章 高温力学性能研究
3.1 试样制备
3.2 试验方案
3.3 试验结果
3.3.1 钢种 PSS400-2B 高温力学性能
3.3.2 钢种 PQ235B-2B 高温力学性能
3.3.3 钢种 45C-B 高温力学性能
3.3.4 三个钢种高温力学性能对比
3.4 断口形貌分析
3.5 微裂纹形貌分析
3.6 本章小结
第四章 连铸过程中第二相粒子的析出规律及B 的偏聚研究
4.1 AlN、BN 开始析出温度随成分变化关系
4.2 无B 条件下AlN 的析出
4.3 不同成分条件下AlN 与 BN 的竞相析出
4.3.1 AlN 析出前 BN 的自由析出
4.3.2 竞相析出过程分析
4.4 MnS 析出的热力学分析
4.5 晶界硼偏聚研究
4.5.1 试验条件及试样制备
4.5.2 试验结果及分析
4.6 本章小结
第五章 热履历对高温塑性影响及裂纹机理研究
5.1 不同热履历对高温塑性影响
5.1.1 试验方案
5.1.2 试验结果及分析
5.2 淬火试验
5.2.1 试验方案
5.2.2 试验结果
5.3 热模拟试样中析出物分析
5.3.1 析出位置
5.3.2 析出形态
5.4 本章小结
第六章 工业优化实验
6.1 优化方案
6.1.1 成分优化
6.1.2 二冷优化
6.1.3 振动参数优化
6.1.4 连铸设备与工艺
6.2 试验情况
6.2.1 钢水冶炼过程
6.2.2 连铸过程
6.3 试验结果
6.3.1 试验浇次裂纹缺陷统计
6.3.2 固化生产工艺后裂纹统计
6.3.3 力学性能
6.3.4 钢中析出物变化
6.4 本章小结
第七章 结论
参考文献
附录
致谢
攻读学位期间的研究成果
本文编号：3833317
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/yjlw/3833317.html
