超细晶粒钢
合集下载
超精细粒钢中焊接HAZ晶粒长大规律
，
m m
x
l O5
．
m m
x
80
in i n
和 1 8
m m x
合根 据 传统钢 材 建立 起 来 的
此 有必 要 研 究 新
，
一
HAZ 晶粒 长 大 规 律 HAZ 晶
因
10 5
．
m
m
x
80
m m
的板 状 热 模 拟 试 样 其板 面 粗糙 度
，
一
代钢铁材料
一
粒长大规
R
产
1 60
．
，
然后 在 Gle e lble
s
tr
o c
he
m
ic
a
ls E q u ip m
d
s
e n
t
L im it e d C o
m
pa
n
y
，
W
e n z
ho
u
325000
，
Chin
a
)
a n
’
a c t ：B
ay s ic
a
l
m e
ta
llu r g y
a n
w e
ld in g la ti o
s te e n
中图分 类号
文 献标 识 码
f
w e
文章编 号
o w
：1 0
0 1 2 3 0 3 (2 0 0 8 )0 2
—
-
0053 04
—
R
u
le
ld in g H A Z g
in g r
th in
n
—
th
e
m m
x
l O5
．
m m
x
80
in i n
和 1 8
m m x
合根 据 传统钢 材 建立 起 来 的
此 有必 要 研 究 新
，
一
HAZ 晶粒 长 大 规 律 HAZ 晶
因
10 5
．
m
m
x
80
m m
的板 状 热 模 拟 试 样 其板 面 粗糙 度
，
一
代钢铁材料
一
粒长大规
R
产
1 60
．
，
然后 在 Gle e lble
s
tr
o c
he
m
ic
a
ls E q u ip m
d
s
e n
t
L im it e d C o
m
pa
n
y
，
W
e n z
ho
u
325000
，
Chin
a
)
a n
’
a c t ：B
ay s ic
a
l
m e
ta
llu r g y
a n
w e
ld in g la ti o
s te e n
中图分 类号
文 献标 识 码
f
w e
文章编 号
o w
：1 0
0 1 2 3 0 3 (2 0 0 8 )0 2
—
-
0053 04
—
R
u
le
ld in g H A Z g
in g r
th in
n
—
th
e
超细晶粒钢的生产工艺及发展概况
ｃ ｎ ｒ ｌ ｎ ｅ ｐ ａ ｅ ｔ ｎ ｆ ｒ ｔ ｎ ａ ｔｒ ｓ ｇ ． ｏ ｔｏｌ ｇ ｔ ｈ ｓ ｒ ｓｏ ｍａｉ ｔ ａ ｅ ｔ ｅ ｉ ｈ ａ ｏ ｌ ａ Ｋｅ ｒ ｓ ｈ ａ ｆ ｅ ｇ ａｎ ｄ ｓｅ ｌ ｈ ｒ ｌ ｍｅ ｈ ｎ ｃ ｏ ｔ ｌ ｄ ｐ ｏ ｅ ｓ ｅ ｅ ｅ ｐ ａ ｔ ｙ ｗｏ ｄ ：ｕ ｒ — ｎ ｒ ｉ ｅ ｔ ｅ ；ｔ ｅ ｍａ ｃ ａ ｉ ａ ｃ ｎ ｒ ｌ ｒ ｃ ｓ ；ｓ ｖ ｒ ｌｓｉ ｉ ｌ ｏ ｅ ｃ ｄ ｆｒ ｔ ｎ ｅ ｍａ ｉ ｏ ｏ
Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ ｆ ｒＭ ａ ｕ ａ ｔ ｒｎ ｔ ａ ｆ ｅ Ｇｒ ｉ ｅ ｔｅ ｎ ｔ ｖ ｌｐ ｅ ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｏ ｎ ｆ ｃｕ ｉ ｇ Ｕｌｒ － ｎ ａ ｎ ｄ Ｓ ｅ ｌ ｄ ＩｓＤｅ ｅｏ ｍ ｎ ｓ ｉ ａ
Ｌ ｕ ｎｌｎ Ｙ ｏＳ ｅ ￣ ｅ， ｉ ｎ ｉ Ｇ ｏＸ ａｂ ｉ ａ ｇ ｇ， ａ ｈｎ ｉ Ｌ ｂｎ， ｕ ｉ ｏ Ｇ ｏ Ｗｅ ｏ
（． ｅｈ ｏ ｇ ｅ ｔ ｆ ｎ ａ ｇＳｅｌ ｏ Ｌｄ， ｎｈ ｎ１４ ０ ， ｉｏ ｉｇ Ｃ ｉａ １ Ｔ ｃ ｎｌ ｙＣ ｎｅ ｏ ｇｎ ｔｅ Ｃ ． ｔ．Ａ ｓａ １ ０ ９ Ｌａ ｎｎ ， ｈｎ ； ｏ ｒ Ａ
２ Ｈ ｅｂｎＩｓｔｔ ｏ ｅ ｈ ｏｏ ｔ ｉａ， ｉａ ２ ４ ０ ， ｈ ｎ ｏ ｇ Ｃ ｉａ ． ａ ｒｉ ｎｔｕｅ ｆ ｃ ｎ ｌ ａ Ｗｅ ｉＷｅ ｉ ６ ２ ９ Ｓ ａｄ ｎ ， ｈｎ ） ｉ Ｔ ｙ ｇ ｈ ｈ
ｂ ｅ ｙ ｄｓｕ ｓｄ ｉｌ ｒ ｆ ｉｃ ｓｅ ．Ｄｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｏ ｅ ｈ ｏｏ ｉｓｆｒｍａ ｕａ ｔｒ ｇ ｔ ｅ ｕ ｒ － ｎ ｒ ｉｅ ｔｅ ｔ ｖ ｌｐ ｎ ｓ ｎ ｔｃ ｎ ｌｇｅ ｎ ｆｃｕ ｎ ｈ ｈ ａ ｆ ｅ ｇａｎ ｄ ｓｅ ｌａ ｏ ｉ ｉ
攀钢研制超细晶粒钢
路， 积累了经验 。
超细 晶 粒 钢 具 有 极 高 的强 度 和 极 高 的 韧 性． 是一 个全 球 性 的研究 大课 题 ， 目前 国内外 尚 处 于实验室 试 验 阶段 。许 多专 家 、 者 大 量 的 学
４
维普资讯
拉强 度 由 ３ ５ ａ提 高 到 ４０ ａ以上 ， １ＭＰ ９ ＭＰ 屈服 强度 由 ２ ５ ａ提 高 到 ３５ ａ以 上 ， １ＭＰ ４ ＭＰ 含有 台 金元素 的试 硷钢 强 度达 到 性 能要 求 ； 低精 轧 降 温度 有利 于性 能的提 高 ．Ｌ 薄规 格 的试验 钢 ， 车制
个亮 点 。
厂 家 。５年 前 ， 个 厂 在 引 进 德 国 １二 架 微 张 这 力定 径机 时 ， 选 了具 有 生 产 方 矩 管 能 力 的定 首 径机 ． 为后 来 开 发 这 一 品 种 打 下 了基 础 该厂 选择 了 牛 产 难 度 晟 大 的 ２ ０ ６ ｔｒ ｌ０ｎ × ｕ ｎ× ４ ｒｍ ｌｍｍ 人断 面矩 形 管作 为攻 关 目标 ． Ｏ ．首批 方矩 管 试轧成 功后 ， 如定 径 机架配 置 齐全 ， 这个 可 生产 １ ８种 Ｌ 同规 格 的方 矩形 无缝 钢管 不
近在攀钢钢研院进行了第一轮实验 。试验初步 研究了变形诱导铁素体相变对形成超细晶粒组 织的影响 ， 制取了晶粒细化的普终确 定最 佳 的化 学 成 分 及轧 制工 艺 制度 ， 制 成 功 超细 晶 粒钢 开 阔 思 研
以攀钢 生 产 的 Ｑ １ ２ ５普碳 钢 和 ０ １ ２ ５基础 上成 分变 化的低 台 金 钢 作 为 试 验 钢 ， 别 考察 了奥 分 氏体高温段 轧 制及 板坯厚 度 、 同精轧 温度 、 不 道 次压 下量 、 卷取 温度 对 试 验 钢 组织 和性 能 的影 响。试 验 结 果 表 明 ： 验 钢 的 强 度 比 原 来 的 试 ０ １ ２ ５钢和低 台 金钢 的强 度均有 较大 的提 高 ， 抗
HRB400 MPa超细晶粒碳素钢筋组织性能
微 观 组 织 超 细 化 成 为 可 能 。本 文 主要 是 对 直径 为 ６ １ ～ ０ｍｍ 钢 筋 的 力 学 性 能 和 显 微 组 织 进 行 分 析 ， 为 该 技 术 的推 广 应 用 提 供 参 考 依 据 。
１ 实验 材 料和 方 法
以 ２ Ｍｎ ｉ ０ Ｓ 钢坯 为原料进行 控轧控 冷实验 ， 制备强度 为 ４ ０ＭＰ ０ ａ级的带肋 螺纹钢 筋 ， 主要 化学成分
Ｈ ４ ＭＰ 超 细 晶粒 碳 素 ＲＢ ０ ａ ０ 钢 筋 组 织 性 能
张兴友 李激 光 王 长生 ， ， ， 曾尚武
（ ． 宁 科 技 大学 材料 与冶 金 学 院 ．辽 宁 鞍 山 １ ４ ５ ； ． １辽 １ ０ １ ２ 山东 石 横 特 钢集 团有 限公 司 ， 山东 肥 城 ２１１） ７ ２ ６
产 品进行组织 和力学性 能研究 。
２ 实 验 结 果 和 分 析
２ １ 力 学 性 能 ．
采 用拉伸 实验机实 验测得 的相关力 学数据 如表 １所示 。 由表 １可见 ， 各种 规格 的钢筋 屈服 强度 平
收 稿 日期 ：０ ０ １ ＿Ｏ ２ １ ・ １２ 。
作 者简 介 ： 兴友 （ ９ ４ ） 男 ， 宁 凌源 人 。 张 １８一 ， 辽
势 在 必 行 。采 用 临 界 奥 氏 体 控 轧 控 冷 新 技 术 ， 现 形 变 诱 导 铁 素 体 相 变 是 解 决 该 矛 盾 的 有 效 途 径 ｊ 实 。
该 工艺是 在不添加 任何合 金元素 的基础上 ， 利用轧 机高应变 速率条件 下 的累积变形 作用 ， 过特定 机组 通 的温度控制 ， 综合 利用再结 晶 、 未再 结 晶、 形变诱导铁 素体相 变机制 ， 分别将碳 素钢 和低碳微 合金制 的铁 索体晶粒 尺寸细化 到 ３ Ｉ 和小于 １ｆ 屈服强 度分别 提高 到 ４ ０ＭＰ Ｔ Ｉ 』 ｍ， ０ ａ和 ８ ０ＭＰ ０ ａ以上 ， 棒材 的 使
１ 实验 材 料和 方 法
以 ２ Ｍｎ ｉ ０ Ｓ 钢坯 为原料进行 控轧控 冷实验 ， 制备强度 为 ４ ０ＭＰ ０ ａ级的带肋 螺纹钢 筋 ， 主要 化学成分
Ｈ ４ ＭＰ 超 细 晶粒 碳 素 ＲＢ ０ ａ ０ 钢 筋 组 织 性 能
张兴友 李激 光 王 长生 ， ， ， 曾尚武
（ ． 宁 科 技 大学 材料 与冶 金 学 院 ．辽 宁 鞍 山 １ ４ ５ ； ． １辽 １ ０ １ ２ 山东 石 横 特 钢集 团有 限公 司 ， 山东 肥 城 ２１１） ７ ２ ６
产 品进行组织 和力学性 能研究 。
２ 实 验 结 果 和 分 析
２ １ 力 学 性 能 ．
采 用拉伸 实验机实 验测得 的相关力 学数据 如表 １所示 。 由表 １可见 ， 各种 规格 的钢筋 屈服 强度 平
收 稿 日期 ：０ ０ １ ＿Ｏ ２ １ ・ １２ 。
作 者简 介 ： 兴友 （ ９ ４ ） 男 ， 宁 凌源 人 。 张 １８一 ， 辽
势 在 必 行 。采 用 临 界 奥 氏 体 控 轧 控 冷 新 技 术 ， 现 形 变 诱 导 铁 素 体 相 变 是 解 决 该 矛 盾 的 有 效 途 径 ｊ 实 。
该 工艺是 在不添加 任何合 金元素 的基础上 ， 利用轧 机高应变 速率条件 下 的累积变形 作用 ， 过特定 机组 通 的温度控制 ， 综合 利用再结 晶 、 未再 结 晶、 形变诱导铁 素体相 变机制 ， 分别将碳 素钢 和低碳微 合金制 的铁 索体晶粒 尺寸细化 到 ３ Ｉ 和小于 １ｆ 屈服强 度分别 提高 到 ４ ０ＭＰ Ｔ Ｉ 』 ｍ， ０ ａ和 ８ ０ＭＰ ０ ａ以上 ， 棒材 的 使
钢材晶粒度评级
钢材晶粒度评级一、引言钢材是一种重要的金属材料，广泛应用于建筑、机械、汽车等各个领域。
钢材的性能直接影响到产品的质量和使用寿命，而钢材晶粒度是决定钢材性能的重要因素之一。
本文将介绍钢材晶粒度评级的相关知识，帮助读者更好地了解钢材的质量和性能。
二、钢材晶粒度的定义钢材晶粒度是指钢材中晶粒的大小和形状。
晶粒是组成钢材的晶体，在钢材的冷却过程中形成。
晶粒的大小和形状会直接影响到钢材的力学性能、冲击韧性和耐腐蚀性能等。
三、钢材晶粒度的评级根据晶粒的大小和形状，钢材的晶粒度可以分为不同的等级。
一般情况下，晶粒越小，钢材的性能越好。
以下是常见的钢材晶粒度评级：1. 超细晶粒超细晶粒是指晶粒尺寸在纳米或亚微米级别的钢材。
这种钢材具有优异的机械性能和耐腐蚀性能，广泛应用于高强度钢材、航空航天材料等领域。
2. 细晶粒细晶粒是指晶粒尺寸在微米级别的钢材。
这种钢材具有较高的强度和韧性，适用于制造高负荷、高强度的结构件。
3. 中等晶粒中等晶粒是指晶粒尺寸在毫米级别的钢材。
这种钢材具有一定的强度和韧性，广泛应用于建筑、汽车等领域。
4. 粗晶粒粗晶粒是指晶粒尺寸在厘米级别的钢材。
这种钢材的强度和韧性相对较低，一般用于一些低要求的结构件。
四、影响钢材晶粒度的因素钢材晶粒度的形成与多个因素有关，主要包括以下几个方面：1. 冷却速率冷却速率是影响钢材晶粒度的重要因素之一。
快速冷却会使晶粒细化，而慢速冷却则会使晶粒变大。
2. 热处理工艺热处理工艺中的加热和冷却过程也会对钢材晶粒度产生影响。
合理的热处理工艺可以控制钢材的晶粒大小和形状。
3. 合金元素合金元素也是影响钢材晶粒度的重要因素之一。
适量添加某些合金元素可以细化钢材的晶粒。
五、控制钢材晶粒度的方法为了获得理想的钢材晶粒度，可以采取以下措施：1. 优化热处理工艺，控制加热和冷却速度，以实现晶粒细化。
2. 合理选择合金元素的含量和种类，以控制钢材的晶粒大小。
3. 使用先进的制备工艺，如快速凝固技术和等离子熔敷技术等，可以有效地控制钢材的晶粒度。
40CrNiMo钢晶粒超细化工艺研究
40CrNiMo钢晶粒超细化工艺研究
学生：xxxxxx
指导教师：xxxxxx
专业：材料科学与工程专业
一.研究内容及意义
对40CrNiMo钢采用循环淬火工艺进行晶粒 超细化处理，并结合不同淬火温度、保温时间 和淬火循环次数对处理过程中奥氏体晶粒尺寸 的影响，分析得出了40CrNiMo钢晶粒细化的最 佳工艺方案。 细化晶粒是钢材的发展趋势，循环热处理 作为一种行之有效的细化晶粒方法，研究此工 艺下材料的组织和性能的变化，有助于我们了 解钢在热处理过程中的转变规律，这一课题对 40CrNiMo钢制品的性能的提高有着重要的意义。
A12 840℃×14min+油淬+4次400×
A13 840℃×14min+油淬+5次400×
A14 860℃×10min+油淬+3次400×
A15 860℃×12min+油淬+4次400×
A16 860℃×14min+油淬+5次400×
通过对比奥氏体晶粒，可以清晰地发现，晶粒粗细的 变化现象和晶粒细化的均匀性的变化。
4.2 通过快速循环淬火处理后得到的马氏体组织如下所示：
原始组织
A0 850℃×12min+随炉冷400×
A1 820℃×10min+油淬+3次 400×
A2 820℃×10min+油淬+4次 400×
A3 820℃×10min+油淬+5次
400×
A4 820℃×12min+油淬+4次 400×
A5 820℃×14min+油淬+4次
400×
A6 820℃×14min+油淬+5次
学生：xxxxxx
指导教师：xxxxxx
专业：材料科学与工程专业
一.研究内容及意义
对40CrNiMo钢采用循环淬火工艺进行晶粒 超细化处理，并结合不同淬火温度、保温时间 和淬火循环次数对处理过程中奥氏体晶粒尺寸 的影响，分析得出了40CrNiMo钢晶粒细化的最 佳工艺方案。 细化晶粒是钢材的发展趋势，循环热处理 作为一种行之有效的细化晶粒方法，研究此工 艺下材料的组织和性能的变化，有助于我们了 解钢在热处理过程中的转变规律，这一课题对 40CrNiMo钢制品的性能的提高有着重要的意义。
A12 840℃×14min+油淬+4次400×
A13 840℃×14min+油淬+5次400×
A14 860℃×10min+油淬+3次400×
A15 860℃×12min+油淬+4次400×
A16 860℃×14min+油淬+5次400×
通过对比奥氏体晶粒，可以清晰地发现，晶粒粗细的 变化现象和晶粒细化的均匀性的变化。
4.2 通过快速循环淬火处理后得到的马氏体组织如下所示：
原始组织
A0 850℃×12min+随炉冷400×
A1 820℃×10min+油淬+3次 400×
A2 820℃×10min+油淬+4次 400×
A3 820℃×10min+油淬+5次
400×
A4 820℃×12min+油淬+4次 400×
A5 820℃×14min+油淬+4次
400×
A6 820℃×14min+油淬+5次
棒材超细晶粒钢自动控制系统研发
棒材超细晶粒钢自动控制系统的研发摘要：超细晶粒钢是中小型型钢生产中的一种新钢种，它的研发生产对我们的自动控制系统提出了很大的挑战。
本文详细讲述在18架轧机的中小型型钢生产线上，开发出新钢种超细晶粒钢，并修复了机械设备改造对活套控制、微张力控制、速度控制和成品的长度计算等的影响，完善控制系统。
关键词：淬冷；检测设备；速度级联；测长中图分类号：tg335文献标识码：a文章编号：1007-9599 (2013) 07-0000-021引言超细晶粒钢在莱钢中小型线这样一条老线上调试成功可谓是老树开出新花，但它对我们的自动控制系统提出了很大的挑战。
首先投入淬冷设备要增加部分水泵和阀门的控制，更重要的是在淬冷设备取代了精轧区11、12或者13、14号轧机的时候，会导致替换区域的检测元件不能有效的检测，而且切断了轧钢的连续性，导致后续轧机的活套控制、微张力控制、速度控制、和成品的长度计算等都要重新进行整定，来修复原有的控制功能。
2设备概况中小型车间整条轧线由粗轧区6台轧机，中轧区6台轧机，精轧区6台轧机，及轧机间的检测设备和3台剪子组成。
在超细晶粒钢的生产中，根据所轧制的规格不同，轧机的替换方案也分为两种，前期测试时，在精轧区的13至14架轧机区域，目前也可在11#、12#轧机处用穿水设备代替。
轧线区域的主要硬件设备和穿水淬冷系统的主要硬件设备如图1所示。
图1轧线区域及穿水主要设备fig1 the main equipment of rolling line area为了节省成本，减少投入，新投入设备自动化控制功能在原来的rmc3站实现，信号使用rmc3的备用点。
轧线的速度级联，轧件的测长等功能分别在原来的rmc2和rmc5实现。
3穿水功能实现虽然现在最终主要选择11、12号轧机为替代区域，但在我们的自动化控制系统中，实现了可以选择的11、12替换或者13、14替换两套方案。
在rsp5241画面上增加了超精细粒钢穿水监控功能，可以对各个阀门进行操作，并监控各个阀门的状态。
面向高性能结构材料的超细晶粒钢研究现状及发展方向
文 章 编 号 ：６ ３５ ０ （０ ７ ０ －１５０ １７ － ５ ２ ０ ）２０ ５ －８ ０
业
业
业
；综 ：鬃 钚 ｌ Ⅺ 述
带 带 举
面 向高性能结构材料 的超细 晶粒钢 研究现及发 展方 向
雷 毅 许 晓锋 ， ，余圣 甫 ，刘志义
（． １ 中国石油大 学 机 电工程 学院 ， 山东 东营 ２ ７６ ； ． 中科技 大学 材料科 学与工程 学院 ， ５０１ ２ 华 湖北 武汉 ４ ０ ７ ； ３ ０ ４ ３ 中南大学 材料科 学与Ｘ 程 学院， ． － 湖南 长 沙 ４ ０ ８ ） １０ ３
维普资讯
２０ ０ ７年 第 ３ １卷 第 ２期
中国石油大学学报（自然科 学版）
Ｊ ｕｎ ｌｏ ｉａＵｎｖｒｉ ｆ ｅｒｌｕ ｏ ｒａ ｆＣｈｎ ｉｅｓ ｙｏ ｔ ｅ ｍ ｔ Ｐ ｏ
Ｖｏ ． Ｎｏ ２ １ ３１ ．
Ａｐ ． ０ ７ ｒ２ ０
摘要 ： 实现传统钢铁材料性 能的全面升级符合社会可持续发展 战略 ， 织超细化 是 同时提 高钢铁 材料强度 和韧性 的 组 最佳强化机 制。大量研究成果表 明 ， 过不 同 的晶粒 细化工 艺可 使钢 铁材料 组织 细化 到微 米级 、 微米 级和 纳米 通 亚 级， 使得传统钢铁材料 的综合 力学性 能得 到 大幅度 提高 。但 目前 困扰 超细 晶粒 钢 的焊接技 术 尚未得 到彻底 解决 。 现 阶段 易于工业化 晶粒超细化处理工艺所制备 的超 细 晶粒 钢 ， 其焊接 问题 主要表 现为焊 接热影 响 区（ Ａ ） 在不 Ｈ Ｚ存 同程度 的脆化 和局部软化现象 ， 严重 影响了焊接 接头 与母材性 能 的匹配 。基 于氧化 物夹 杂诱 导形 核 的晶 内针状 铁 素体组织强度 高、 韧性好 ， 具有 很强的 自身细化 能力 ， 通过 氧化 物冶金技 术获得 具有 大量有 益微夹 杂物 的超细 晶粒 钢有望解决其焊 接性 问题 。深入研究钢材基体 中超细夹杂物形 成与作用机理和焊接 ＨＡ Ｚ晶 内针状铁素体 的形 成规 律及影 响因素 ， 制备焊接性能 良好 的超细晶粒钢是新一代超级钢材料研究 的重 要发展方向 。 关键词 ： 超细晶粒钢 ； 织超细化 ； 组 焊接技术 ； 氧化物冶金 ； 超细夹杂物 ；针状铁素体
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
参考文献
[1] 李新城. 基于形变强化相变的微合金钢组织超细化 研究[D].南京.南京理工大学，2007 [2] 雷毅,许晓锋,余圣甫,等．面向高性能结构材料的超 细晶粒钢研究现状及发展方向[J]．中国石油大学学报 (自然科学版)．2007，31（2）：156 [3] 张西锋，袁守谦，魏颖娟．超细晶粒钢的制备原理 及技术[J]．钢铁研究学报．2008，20（4）：1-2 [4] 宋立秋. 碳素超细晶粒热轧钢板显微组织及力学性 能研[D].昆明.昆明理工大学，2007 [5] 干勇，董瀚. 先进钢铁材料技术的进展[J].中国冶 金.2004，（8）：3 [6] Ilaria Salvatori, Christophe Mesplont, Dirk Ponge, Rongjie Song, Andrew Smith. European Project on Ultrafine Grained Steels: Objectives and Results[J]. 钢 铁．2005，40（增刊）：75-79
国家973项目
武钢
宝钢
鞍钢
首钢
攀钢
超细耐候钢 800MPa超细晶粒钢
400MPa级超 细晶粒热轧钢板
3.0 mm×1000 mm 超细晶粒钢
超细晶粒钢筋－淮阴钢铁公司
400MPa级非合金钢钢筋
主要研究内容
高温拉伸实验，得到应力－应变曲线， 分析断面收缩率和抗拉强度与温度之间 的关系；为后续脆性区的研究做准备。 用金相显微镜观察高温拉伸实验后基体 的组织，分析组织和性能之间的关系。 对高温拉伸实验后的基体用X射线衍射进 行测定，分析物相组成及组织和性能之 间的关系。
弥散强化
相变强化
固溶强化
形变强化
提高材料强度的同时，塑性降低
细化晶粒
同时提高材料 的强度和韧性
新一代钢铁材料 (超级钢)概念
超细晶技术
研究的目的和意义
晶粒细化 一个数量级 强度提高一倍 保持良好的塑性和韧性
满足钢铁材料综合力学性能 消耗最少的资源
国家973项目—新一代钢 铁材பைடு நூலகம்重大基础研究
碳素钢、低合金钢和合金 结构钢等传统钢材的一半 直接
攀钢 3.0 mm×1000 mm×Cmm 规格的超细晶粒热轧钢板的显微组织
X射线衍射试验
实验仪器：X射线衍射仪 实验方法：取3个厚度为3mm的试样，采用CuKa辐射，波长λ =1.5406A，高压40kV，管电流 40mA。步进扫描速度4°/min，扫描区域2θ为 2°～90°，做出试样的X射线衍射图谱。根据 衍射花样，将待测物的衍射数据与JCPDS公布 的衍射数据进行对比，对物相进行定性或定量 分析，从而确定试样中的物相构成。
超细晶粒钢高温 组织与性能实验分析
学 号： 8060120 学生姓名：李永进 指导教师：王 彪 2009年7月28日
选题背景
钢铁材料作为人类使用的最传统和最主要 的结构材料，其经济性和性能多样性的结合是 目前任何一类工程材料难以媲美的，并在今后 相当长的时间内仍将发挥主导作用。但同时也 应该看到，钢铁材料的生产正面临着能源、资 源和环境问题的巨大压力，同时也面临着其它 材料的激烈竞争。因此，从上世纪末开始，世 界上许多国家(如欧盟、日本、韩国、中国等) 陆续启动了旨在大幅度提高钢材的强韧性和使 用寿命的大型科研项目，掀起了新一轮钢铁材 料研究的热潮。
试样尺寸示意图
研究方法
高温拉伸试验的温度制度与形变制度
高温拉伸实验数据处理及结果分析
面缩率(RA)和抗拉强度()分别用下式计算：
A0 A RA 100% A0
Pmax b A0
式中：Pmax为拉伸时的最大载荷(N)； A0为拉伸前试样的截面积(mm2)； A为拉断后试样的截面积(mm2)
进度安排、预期达到的目标
2009.07.29 -2009.08.29 2009.08.30 -2009.09.20 2009.09.21 -2009.10.11
2009.12.07
-2009.12.27
绘制应力－变曲线，计算延伸率δ 高温拉 和断面收缩率Ψ，分析断面收缩率 伸实验 和抗拉强度与温度之间的关系 ，为 后续脆性区的研究做准备 金相实 采集金相图片，观察试样的组织， 验 分析组织和性能之间的关系 X射线衍 得到X射线衍射谱线，分析试样的 射实验 相组成，并分析物相和性能之间的 关系 实验补 完成论文初稿 充结果
间接
1500万t／年 450亿元
生态环境
研究现状
1997年
1998年 究”
“新一代微合金高强高韧钢的基 础研究”的国家攀登项目 “新一代钢铁材料重大基础研
项目（973项目） 863项目 “低成本，高性能超细组织结构 钢系列” 钢铁研究总院等 “先进钢铁材料技术国 家工程研 究中心”
所需的条件
试验材料：Q235碳素钢 试验仪器： Gleeble-1500应力/应变热模机 金相显微镜 X射线衍射仪
主要困难及解决办法
实验室没有Gleeble-1500应力/应变热模拟机， 需要到其他单位做。 对X射线衍射仪设备的不熟悉，需要老师的 指导。 在实验过程中，必须严格按照仪器的使 用说明去操作，做到一丝不苟。与此同时， 要对个别实验因操作失误导致失败有所思想 准备，及时总结原因。最重要的是及时向指 导老师汇报自己的实验进展，请老师对自己 多做指导，提高自己的实际操作能力。
实验方案和实验方法
高温拉伸实验
实验仪器：Gleeble-1500应力/应变热模拟机 实验方法：依据国家标准制备3个Φ10×100mm 拉伸试样，结果取其平均值。试验温度600℃～ 1350℃，以10℃/s的速度升到1350℃，保温1min 后以3℃/s的速度降低到试验温度，保温1min后以 ε=1.0×10-3/s的应变速率对试样进行拉伸至断裂， 每隔2s自动记录一组温度、载荷和时间的数据最 终在试样断裂后计算其断面收缩率以及抗拉强度。
抗拉强度随温度变化 面缩率RA随温度变化 最佳塑性区的确定（为连铸坯高温矫直 提供温度标准）
金相实验
实验仪器：金相显微镜 实验方法： 金相试样制备：取样－镶嵌－磨制－抛光－浸 蚀。制备6个厚度为10mm的试样，用金相显微 镜采集系统观察至清晰的组织并照相分析。 浸蚀剂：3%的硝酸酒精 浸蚀时间：20s
[7] 王国栋，刘相华，朱伏先，等．新一代钢铁材料的 研究开发现状和发展趋势[J]．鞍钢技术．2005，（4）： 1-2 [8] 宋立秋.800MPa级超细晶粒钢研究现状和发展趋势 [J]．特殊钢．2005，26（5）：1-5 [9] 董瀚. 超细晶粒钢及其力学性能特征[J]. 中国冶 金．2003，（10）：26 [10] GB/T 4338—1995，金属材料 高温拉伸试验[S].北 京，中国标准出版社，1995 [11] 宋立秋，侯豁然，左军，等，董瀚.超细晶粒钢的 显微组织[J]. 钢铁钒钛．2003，24（3）：33-35 [12] 常铁军，刘喜军主编.材料近代分析测试方法（第3 版）[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2005：4， 36-38 [13] 杨明波主编.金属材料实验基础[M].北京：化学工 业出版社，2008：42-50，97-103，124-130