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珠钢采用CSP工艺生产的Ti微合金化高强钢取得很大成功。本课题参考珠钢CSP工艺生产Ti微合金化高强钢的研究成果,结合传统热轧带钢和中厚板生产工艺,确定四种控轧控冷工艺方案。研究Ti微合金化高强钢在不同工艺下的组织及性能,分析Ti的化合物的析出规律,阐明Ti微合金化高强钢的强韧化机理。四种工艺为:OA奥氏体再结晶区一阶段轧制+冷却后直接空冷至室温;OH奥氏体再结晶区一阶段轧制+冷却至600℃保温1h后空冷至室温;TA两阶段轧制+冷却后空冷至室温;TH两阶段轧制+冷却至600℃保温1h后空冷至室温,根据所采取的工艺命名试验钢。 得出的主要结论如下: (1) TH工艺与CSP工艺接近,两种工艺下试验钢的组织、析出物和性能相近,强韧化机理也相近。钢TH的组织主要由针状铁素体和粒状贝氏体构成,晶粒细小,在晶粒内和晶界上有大量的10nm以下的TiC粒子。细晶强化和沉淀强化是钢TH的主要强化机制。由于沉淀强化损害钢的韧性,钢的冲击韧性不高。 (2)钢TA的组织形貌与晶粒大小与钢TH相差不大,主要由细小的针状铁素体和粒状贝氏体构成,细晶强化是它的主要强化机制。但是在钢TA基体中基本没有纳米尺寸的TiC粒子,沉淀强化不是它主要的强化机制。因为钢OA的晶粒十分细小,又没有沉淀强化损害韧性,所以它的韧性很好,远高于其它三种试验钢。 (3)钢OH主要由粗大的粒状贝氏体构成,细晶强化不是它主要的强化机制。同钢TH一样,钢OH基体中存在大量10nm以下的TiC粒子,可起到显著的沉淀强化效果,所以钢OH的主要强化机制是沉淀强化。由于钢OH的晶粒粗大,同时又因为沉淀强化损害韧性,它的韧性非常差,是所有试验钢中最差的。 (4)钢OA主要由粗大的粒状贝氏体构成,在基体中很少发现有10nm以下的TiC粒子。细晶强化和沉淀强化均不是钢OA主要的强化机制。由于晶粒粗大,钢OA的韧性也比较低。 (5)冷却工艺比轧制工艺对钢的屈服强度影响明显。相同轧制工艺下,轧后600℃保温的试验钢比轧后空冷至室温的试验钢的屈服强度分别增加183MPa、214MPa。相同冷却工艺下,两阶段轧制试验钢比一阶段轧制试验钢的屈服强度分别增加47 MPa、75.4 MPa。