期刊首页 优先出版 当期阅读 过刊浏览 作者中心 关于期刊 English

《中国工程科学》 >> 2011年 第13卷 第1期

基于纳米铁碳析出物的钢综合强化机理

1. 北京科技大学冶金与生态工程学院,北京 100083;

2. 武汉科技大学钢铁冶金及资源利用教育部重点实验室,武汉 430081;

3. 北京矿冶研究总院,北京 100044 ;

4. 广州珠江钢铁有限责任公司,广州 51073

资助项目 :国家自然科学基金重点资助项目(50334010);新一代钢铁材料的重大基础研究(973)项目(G1998061500) 收稿日期: 2010-10-08 发布日期: 2011-01-13 14:03:49.000

下一篇 上一篇

摘要

简要叙述了关于钢强化机理的研究现状,用化学相分析+X射线小角散射、RTO方法及高分辨透射电镜对薄板坯连铸连轧钛微合金化高强耐候钢中纳米粒子的属性进行了综合分析。发现钛微合金化高强耐候钢中尺寸<36 nm的粒子,除纳米TiC以外,还存在大量的纳米Fe3C,其体积分数为同尺寸TiC体积分数的4.4倍,析出强化作用比纳米TiC粒子大,不可忽略;提出了钢的综合强化机理,指出对不同种类、不同尺寸的纳米析出粒子,应分别根据位错切割和位错绕过机理计算出析出强化贡献,然后与固溶强化和细晶强化贡献加和,求得钢的屈服强度;讨论了细晶强化与位错强化不能加和的原因以及相变对钢强度影响的表现形式, 对钛微合金化高强耐候钢屈服强度的理论计算与生产结果相符,实验钢 σ= 630~676 MPa,实际 σs=630~680 MPa。 简述了钢综合强化机理的应用情况,指出了有待进一步研究的科学问题。

图片

图1

图2

图3

图4

图5

图6

图7

图8

图9

参考文献

[ 1 ] Petch N J.The Cleavage strength of polycrystals [ J] .Jou rnal of the Iron and Steel Institute,1953 ,174 :25 -28. 链接1

[ 2 ] Petch N J.The ductile -b rittle transition in the fractu re of α- Iron:Ⅰ [ J] . The Philosophical Magazine,1958 ( 3 ) :1089 - 1097. 链接1

[ 3 ] 高木節雄.降伏強度と組織因子-強化機構の加算則について[J].ふぇらむ,2008,13(5):44-49. 链接1

[ 4 ] 康永林,傅杰,柳得橹,等.薄板坯连铸连轧钢的组织性能控制[M].北京:冶金工业出版社,2006:375.

[ 5 ] 毛新平,霍向东,孙新军,等.薄板坯连铸连轧Ti微合金化超高强钢的研究[C]//TSCR2009论文集.南京:2009,306-313.

[ 6 ] 毛新平.薄板坯连铸连轧为合金化技术[M].北京:冶金工业出版社,2008.

[ 7 ] Liu Delu, Fu Jie, Kang Yonglin, et al. O xide and sulfide dispersive precipitation and effects on microstructu re and p roperties of low carbon steels [ J] .J Mat Sci Tech,2002 , 18 ( 1 ) :7 -12. 链接1

[ 8 ] Liu Delu, Chen N anjing, Huo Xiangdong, et al.N ano -scaled p recipitates in low carbon steel by EAF -CSP p rocess [ C] // P roceedings of TSCR’ 2002.Guangzhou:2002 ,323.

[ 9 ] Kang Y L, Yu H, Fu J, et al.Morphology and p recipitation kinetics of AlN in hot strip of low carbon steel p roduced by com pact strip production [ J] .Mater Sci and Eng,2003 ,A351 : 265 -271. 链接1

[10] 傅杰,刘阳春,吴华杰.HSLC钢中纳米氮化物的析出与作用[J].中国科学E辑:技术科学,2008,38(5):797-806. 链接1

[11] 傅杰.新一代低碳钢———HSLC钢[J].中国有色金属学报,2004,14(s.1):82-90. 链接1

[12] 傅杰,康永林,柳得橹,等.CSP工艺生产低碳钢中的纳米碳化物及其对钢的强化作用[J].北京科技大学学报,2003,25(4):328-331. 链接1

[13] 傅杰,吴华杰,刘阳春,等.HSLC和HSLA钢中的纳米铁碳析出物[J].中国科学E辑:技术科学,2007,37(1):43-52. 链接1

[14] W ang Zhongbing, W u Huajie, Fu Jie.P roduction and research on container steel plates by EAF -CSP p rocess [ C] //Proc of TSCR’ 2006.Guangzhou:2006 ,56 -62.

[15] Fang Keming, Lin Zheng, Fang Kun, et al. Revealing microstructu re of fine particles by tem [ J] . China Particuology,2003 ( 2 ) :88 -90. 链接1

[16] 方克明,王国承.微米—纳米材料微观结构的透射电镜研究[C]//中国工程院化工·冶金与材料工程学部第六届学术会议.济南:2007,863-868.

[17] Gladman T.Second phase particle distribution and secondary recrystallization [ J] .Scripta M etallu rgica et Materialia,1992 , 27 ( 11 ) :1569 -1573.

[18] 雍岐龙,马鸣图,吴宝榕.微合金钢—物理和力学冶金[M].北京:机械工业出版社,1989.

[19] BrianFPicking,刘嘉禾.钢的组织与性能[M].北京:科学出版社,1999.

[20] 雍岐龙.钢铁材料中的第二相[M].北京:冶金工业出版社,2006.

[21] 李光强,王建锋,温德智,等.转炉-CSP流程生产低成本低合金高强度钢-钛微合金化管线钢的初步探讨[C]//TSCR2009论文集.南京:2009,400-405.

[22] 陈林恒,康永林,温德智.CSP生产低碳贝氏体高强钢的组织性能特征及强化机理研究[C]//TSCR2009论文集.南京:2009,371-376.

[23] 傅杰,吴华杰,刘阳春.薄板坯连铸连轧铁素体+珠光体类型钢的强化与软化[J].中国工程科学,2008,10(4):65-71. 链接1

[24] 傅杰.现代电炉炼钢理论与应用[M].北京:冶金工业出版社,2009.

相关研究