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地震的频繁发生给人民的生命和财产带来了巨大损失,所以建筑用钢的抗震性就成了人们关注的核心问题。而低屈强比高建钢能够以更大的塑性变形吸收地震的巨大能量,延缓其最终破坏的发生,这种设计思路引导了低屈强比钢在建筑结构中的应用。针对这一课题,东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室与首秦公司、天津钢铁集团公司联合攻关,进行Q390GJ以下高层建筑钢的研制与开发。本文以Q345GJ为研究对象,通过不同的工艺和方法,研究低屈强比形成的工艺条件,为工业化大生产提供优化的工艺方案。论文的主要工作如下:(1)采用单道次压缩试验,研究了变形温度、变形程度和变形速率对试验钢变形抗力的影响规律,建立了试验钢的变形抗力数学模型;同时研究了试验钢奥氏体区动态软化行为,动态再结晶激活能稳态时为QS=245.448 kJ/mol,峰态时为QP=166.994 kJ/mol.(2)采用热膨胀法测定了动态、静态以及不同加热温度条件下的CCT曲线,结合金相观察结果,给出了变形、加热温度以及冷却速度对试验钢组织的影响规律。同时研究了变形工艺参数对铁素体相变和贝氏体相变的影响。结果表明:变形促进奥氏体向铁素体的转变。变形对贝氏体的转变有双重作用:当冷却速度较低时,变形抑制贝氏体的转变;当冷却速度较高时,变形促进贝氏体的转变。(3)进行了热变形后冷却方式的模拟试验和实验室控轧控冷试验,研究了精轧温度区间、开冷温度、终冷温度、冷却速度以及热处理等工艺对试验钢组织和性能的影响。试验研究结果表明,试验钢控轧控冷最佳工艺参数为:(1)加热1200℃;(2)采用两阶段控轧,一阶段开轧温度1100~1150℃,二阶段开轧温度950℃,终轧温度850℃;(3)终轧后待温处理,开冷温度740~770℃,终冷温度600~650℃,冷速5~12℃/s。(4)分析了低屈强比形成的机理;研究了精轧温度区间、冷却速度、终冷温度、硬相含量、铁素体晶粒尺寸以及热处理工艺对屈强比的影响规律;对优化的工艺方案进行透射、扫描、EBSD等精细分析,研究待温处理对铁素体晶粒内位错密度,珠光体片层厚度以及铁素体晶界取向的影响规律。