● 摘要
Q500D高强度板是首钢2006年开始批量生产的高精尖产品，该高强度板在力学性能和断裂韧性试验中，心部开裂比较严重。本论文是北航和首钢合作“高强中厚板Q500D TMCP工艺研究”课题的一部分，针对开发超级钢中出现的问题，研究了轧制前均热工艺对奥氏体晶粒尺寸分布、心部偏析和晶界杂质偏聚的影响。根据本实验的结果可以制定出最优化的轧制前均热工艺。通过研究均热工艺对晶粒细化和组织均匀化的作用，也可以为新一代钢铁材料的开发奠定基础。本论文的主要研究内容和结论如下：1、综合考虑热轧前加热注意事项，运用正交法制定一定的均热工艺，观察分析发现经不同均热工艺处理后的连铸板坯的显微组织由粗大的铁素体+珠光体演变为细小的铁素体+珠光体再演变为铁素体+魏氏体+珠光体，对显微组织的变化进行理论分析。2、用Zeiss软件测定不同的均热工艺下的晶粒尺寸，研究不同的加热温度和保温时间下晶粒尺寸大小和分布情况。并根据本实验测得的不同均热工艺下的晶粒尺寸，运用Arrhenius公式测出Q500D高强钢的晶粒长大激活能；运用晶粒长大的经验公式通过线性回归方法，确定了晶粒长大指数；得到了晶粒长大动力学方程。3、用能谱仪测定连铸板坯心部偏析区域的成分分布和奥氏体晶界上的杂质元素偏聚，经不同的均热工艺处理后，同样用能谱仪测定偏析区域元素的分布情况和扩散后奥氏体晶界上偏聚元素的分布情况。发现均热对心部Mn偏析影响甚微；奥氏体晶界上P扩散在1100℃加热40min以上已经十分明显；而晶界上的S偏聚，在加热到1200℃时扩散效果显著。根据成分扩散实验结果和晶粒长大实验结果，得出最佳的均热工艺为1150℃下保温40min。
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