钛微合金钢的合金化工艺实践
ti微合金化强化机理及生产过程控制
Ti 微合金化强化机理及生产过程控制李宗强 邓 深 樊 雷 杨跃标 袁勤攀 罗 静（广西柳州钢铁集团有限公司技术中心 柳州 545002）摘 要：阐述Ti 微合金钢生产中，Ti 化合物形成规律及对力学性能的影响，分析生产过程Ti 化合物固溶、析出形态特征及生产工艺对碳氮化物析出行为的影响，提出生产过程控制与优化措施，以改善Ti 微合金化钢产品性能。
关键词：Ti 微合金化；Ti 化合物；固溶；析出STRENGTHENING MECHANISM AND PRODUCTION PROCESS CONTROL OF TI MICROALLOYINGLi Zongqiang Deng Shen Fan Lei Yang Yuebiao Yuan Qinpan Luo Jing(Technical Center of Guangxi Liuzhou Iron and Steel Group Company Limited Liuzhou 545002，China)Abstract ：The formation rules of Ti compounds and on their influence mechanical properties in the production of Ti microalloyed steel were described. The effects of solid solution, precipitation morphology of Ti compound and its process techniques on the precipitation behavior of carbonitride during productive process were analyzed. The production process control and optimization measures were proposed to improve the performance of Ti microalloyed steel products.Key words ：Ti Microalloying；Ti Compound；Solid Solution；precipitation基金项目：广西创新驱动发展专项资金资助项目 (桂科 AA18242012)第一作者：李宗强，男，39 岁，工学硕士，高级工程师收稿日期：2019-10-100 前 言Ti 微合金化钢是在普通低合金钢的基础上添加少量Ti 合金元素，并通过微合金化作用与控轧、控冷技术的有机结合，控制微合金元素的析出行为。
微合金钢中Nb、Ti的溶解、析出行为研究
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北京科技大学硕士学位论文
A Study on Dissolution and Precipitation of Nb and Ti in Microalloyed Steels
Abstract
Determining behavior of dissolution and precipitation of microalloy elements in steels is a necessary precondition to finding out appropriate process of microalloyed steels and fully exerting effect of microalloy elements in steels. In the present investigation, TEM, EDX and stress relaxation test were employed to investigate behavior of dissolution and precipitation of Nb and Ti in steels. Mathematical models were proposed to compute the kinetics of dissolution and precipitation in term of thermodynamic principles. It was find out that: (1) The precipitates in (Nb+Ti) microalloyed steel is always single phase containing Nb and Ti, rather than NbC surrounded by TiN. (2) the thermal stability of (Nb,Ti)(C,N) is far higher than that of Nb(C,N). (3) Compared to PTT curve of Nb microalloyed steel, that of (Nb+Ti) microalloyed steel shifts right and up. (4) Isothermal relaxation after deformation of Nb containing microalloyed steel causes elevation of transformation temperature of ferrite and bainite during subsequent continuous cooling. The phenomenon is more obvious with higher cooling rate. (5) The computation values are consistent to experimental results.
TiAl_基合金微合金化技术的研究进展
第14卷第6期2023年12月有色金属科学与工程Nonferrous Metals Science and EngineeringVol.14，No.6Dec. 2023TiAl 基合金微合金化技术的研究进展张宏伟*（北京佰能电气技术有限公司，北京 100096）摘要：TiAl 基合金具有质轻、高强、优异的抗高温氧化及抗蠕变性能等特点，在航空航天、汽车制造等领域具有重要的应用价值。
在TiAl 基合金的发展历程中，微合金化技术一直是研究的核心和关键。
为此，本文综述近年来关于合金化元素对TiAl 基合金显微组织、力学性能和高温抗氧化性能的影响及作用机理的研究进展，并对进一步的研究工作提出建议。
关键词：TiAl 基合金；显微组织；力学性能；高温抗氧化性能中图分类号：TG146.23 文献标志码：AResearch progress on the microalloyed technologyof TiAl-based alloysZHANG Hongwei *（Beijing Baineng Electrical Technology Co.， Ltd.， Beijing 100096， China ）Abstract: TiAl-based alloys have important application value in the fields of aerospace and automotive manufacturing due to their lightness, high specific strength, and excellent resistance to oxidation and creep at high temperatures. During their development process, microalloyed technology has always been the key to the research. Thus, this paper presented the effects of alloying elements on the microstructure, mechanical properties, and high temperature oxidation resistance of TiAl-based alloys in recent years, and put forward some suggestions for further research.Keywords: TiAl-based alloys ； microstructure ； mechanical properties ； high temperature oxidation resistanceTiAl 基合金因具有轻质、高强、优异的抗高温氧化及抗蠕变性能等优良特性，成为一类介于镍基、钴基高温合金和高级陶瓷材料之间的理想高温结构材料。
钛合金的熔炼工艺-电磁感应熔炼
钛合金的熔炼工艺-电磁感应熔炼ISM熔炼技术（Induction Skull Melting），即感应凝壳熔炼技术，是随着熔炼钛合金等活泼金属的需要而发展起来的，是当前熔炼活性钛合金的最好方法，它不仅对合金无污染，而且合金熔体成分、温度、过热度易于控制。
该方法原理是坩埚周围布置的通电线圈使被熔炼金属感应生成与通电线圈位相相反的电流，感应电流产生的焦耳热使金属熔化，且位相相反的电流之间存在着作用力与反作用力，使被熔化的金属上浮不与坩埚接触。
该熔炼方法的特点是熔融金属不与坩埚接触，可大幅度降低热损耗。
该方法目前已实用化。
ISM熔炼技术的研究开始于19世纪50年代，最初由美国Scheppenient研制出可熔炼0.9kg钛的水冷坩埚。
目前，美国已建成容量达200kg的冷坩埚熔炼炉。
俄国的冷坩埚技术在世界领先，已经有系列的ISM设备，能够生产出重达几吨的铸件。
国内对ISM技术的研究从20世纪80年代初开始。
国内开展ISM研究的单位主要有哈尔滨工业大学，西北有色金属研究院，原冶金部钢铁研究总院等一些高校和研究所。
国内ISM熔炼技术的研究起步较晚，但是也取得了一些具有国际先进水平的独创性成果，较好地指导了活泼金属及合金熔炼。
自耗电极电弧炉对电极的质量要求很高，对原料要求也较高。
电子束炉、等离子弧炉要求电源功率较大，成本相对提高。
另外，这些熔炼方法所造成的熔池较浅，增大熔池体积只增大了表面积，而导致元素的挥发损失，这对控制合金成分是不利的。
由于感应电流有趋肤效应，在理论上利用上述熔炼方法中所使用的水冷铜坩埚无法通过感应加热而使金属熔化。
当采用导电的坩埚熔炼金属时，由于感应电流的趋肤效应，坩埚本身被加热，坩埚壁上的感应电流过高，影响了炉料所吸收的功率，只能熔化熔点低于坩埚材料的金属。
若用水冷却坩埚，所产生的热量绝大部分被水带走，炉料难以被加热熔化。
若将坩埚开一条缝或几条缝，则坩埚内磁场衰减很少，此时感应圈的功率主要消耗在炉料上。
ti微合金化高强耐候钢的成分设计研究
ti微合金化高强耐候钢的成分设计研究
微合金化高强耐候钢是一种被广泛应用于工程领域的材料，它拥有比
传统钢更好的强度、延展性、耐腐蚀性能和高温稳定性。
该钢种的成分设计主要考虑以下几个方面：
1.碳含量：微合金化高强耐候钢的碳含量通常在0.02%-0.1%之间，较低的碳含量有利于提高钢的焊接性能、低温韧性和延展性。
2.锰含量：锰是微合金化高强耐候钢的主要合金元素之一，其作用是提高钢的抗拉强度、延展性和耐磨损性。
一般来说，锰含量在1.5%-2.5%之间。
3.硅含量：硅的加入可以改善钢的热加工性能和抗氧化性能。
通常硅含量在0.3%-0.6%之间。
4.铜、铬、镍含量：这些元素对钢的耐腐蚀性能有重要影响，其中铜含量在0.1%-0.3%之间、铬在0.5%-2%之间、镍在0.5%-1.5%之间。
5.钒、铌含量：这两种元素属于微合金化元素，可以有效提高钢的强度和韧性，钒含量通常在0.05%-0.15%之间，铌含量在0.03%-0.08%
之间。
除了上述基本成分外，还可以根据具体应用需求考虑加入其他合金元素，例如磷、硫、铝、钛等，以达到更优异的性能要求。
总的来说，微合金化高强耐候钢的成分设计是一个非常复杂的过程，需要经过大量实验和试验，进行多次调整和优化，才能最终得到优质的材料。
现代科技的不断发展和进步，也为微合金化高强耐候钢的成分设计提供了更加精准和高效的手段和方法，相信未来这种材料将会更加广泛地应用于各种工程领域，为人类发展进步做出更大的贡献。
Ti微合金三级锚链钢的生产试验
１ ． ２裂纹产 生的原 因
现场并未发生漏钢事故 ， 裂纹产生的主要原因是连铸过程中首先产生细小裂纹 ， 在随后的冷却、 矫直及
（ ． ｃ ｏｌｏ Ｍ ｔ ｌｒ ｎ ｅｏ ｒｅ ， ｎ ｕ Ｕ ｉｅｓｙ ｏ ｅ ｈ ｏ ｇ ， ｎｈ ｎ ２ ３ ０ ， ｈｎ ； ．ａｊ ｇ １ Ｓ ｈｏ ｆ ｅａ ｕｇ ａ ｄ Ｒ ｓｕｃ ｓＡ ｈ ｉ ｎｖｒｉ ｆ ｃ ｎ ｌ Ｍａ ｓａ ４ ０ ２ Ｃ ｉ ２Ｎ ｎｉ ｌ ｙ ｔ Ｔ ｏ ｙ ａ ａ ｎ Ｉ ｎａｄＳｅｌ ｎｔ Ｃ ． ｔ． ａｊ ｇ２ ０ ３ ， ｈｎ ） ｒ ｎ ｔｅ Ｕ ｉ ｏ Ｌｄ， ｎｉ １０ ５ Ｃ ｉａ ｏ ｅ Ｎ ｎ
第２ ４卷 第 ４期
２０ ０ ７年 １ Ｏ月
Ｔ 微合 金三级锚链钢 的生产试验 ｉ
刘 丽霞 ， 孔凡 杰 ， 王世俊 ， 周 云
（． １ 安徽 工业 大学 冶金 与资 源学 院 ， 安徽 马鞍 山 ２ ３ ０ ；． ４ ０ ２ ２南京钢铁 联合 有 限公 司 ， 南京 ２ ０ ３ ） １０ ５
Ａｂｓｒ ｃ ： Ｔｈ ｐ ｏ ｅ ｓ ｂ ｕ ｄ ｏ ｉ ｉａｉ ｎ ｌ ｙｎ ｔａ ｔ ｅ ｒ ｃ ｓ ａ ｏ ｔ ｅ ｘ ｄ ｚ ｔｏ ，ａ ｌ ｉｇ，ｃ ｎ ｉ ｏ ｃ ｓｉ ｇ ｎｄ ｏｌｎ ｄ ｒｎ ｓｅ ｌ ｏ ｏｔ ｎｕ ｕｓ ａ ｔｎ ａ ｒ ｌｉ ｇ ｕ ｉ ｇ ｔ ｅ ｍａ ｉ ｇ ｋ ｎ ｗａ ｓ ａ ａｙ ｅ ｎ ｈ ｎ ｓｒａ ｘ ｅ ｉ ｎ ｄ ｐ ｉ ｇ Ｔｉ ｃ ｏ ａ ｌｙ ｎ ｏ ｎ ｌ ｚ ｄ ａ ｄ ｔ ｅ ｉ ｄｕ ｔｉｌ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔａ ｏ ｔｎ ｍｉｒ ｌｏ ｉ ｇ ｃ ｍｂｉ ｅ ｔ ｌ ｗ ｏ ｌｎ ｎ ｈ ａ —ｉ ｕ ａ ｅ ｎ ｄ ｗｉ ｓｏ ｃ ｏ ｉｇ ｉ ｅ ｔ－ ｈ ｎｓ ｌ ｔｄ
钛微合金化CM690三级船用锚链钢的开发
（ 安徽工业大学 冶金与资源学 院， １ 安徽 马鞍山 ２ ３ ０ ； ４ ０ ２ ２南京钢铁联合有限公司 ， 江苏 南京 ２０ ３ ３北京科技大学 冶金与生态学院 ， １０ ５； 北京 １０ ８ ） ００ ３ 摘 要： 为提高三级锚链钢的各项机械性能 ， 改善钢的质量 ， 将钛微合金化技术应 用于 Ｃ ９ Ｍ６ ０三级船用锚链钢的生 产试验
中。 结果表明， 在钛含量为 ０ ２ ％～００ ０ ．０ ０ ． ％时 ， ３ 所生产 的 Ｃ ９ Ｍ６ ０三级船用锚链钢各项 机械性能指标不仅达 到了国家标准要 求， 而且其抗拉强度远高于 国家标 准要求 。提高了钢的质量 ， 同时开发出钛微合金化 Ｃ ９ Ｍ６０三级船用锚链钢新钢种 。 关键词 ： Ｍ ９ ； Ｃ ６ ０ 锚链钢 ； ； 钛 微合金化 ； 机械性能 中图分类号 ：Ｇ１２Ｔ ３ ５６２ Ｔ ４ ；Ｇ ３ ．￣ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０ ４ ４ ２ （０ ７ ０－ ０６ ０ １０ － ６ ０ ２ ０ ）６ ０２ － ３
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第２ ９卷 第 ６期 ２０ ０ ７年 ｌ ２月
山 东 冶 金
ｔｌ ｇ ｕ Ｓ ａ ｄ ｎ Ｍ ｅａｌ ｒ ｙ ｈｎｏｇ
Ｖｏ ．９， ． １ ２ Ｎｏ ６
Ｄｅ ｅ ｅ ｏ ７ ｃ ｍｂ ｒ２ ０
・
生产 技 术 ・
钛微 合 金化 Ｃ ９ Ｍ６ ０三级 船 用锚 链 钢 的 开发木
微 合 金元 素 钛 在 轧 制 阶段 可 抑 制 回复及 再 结
晶， 从而 细化相变 晶粒 。因此 ， 了充 分发挥 微钛 的 为
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低成本钛微合金化Q355~Q420系列热轧钢带的开发
低成本钛微合金化Q335〜Q420系列热轧钢带的开发DOI:10.3969/j.issn.l006-110X.2021.01.009低成本钛微合金化Q355〜Q420系列热轧钢带的开发张玉文，闫萍（唐山不锈钢有限责任公司，河北063105）［摘要］本文介绍了低成本Ti微合金化Q335-Q420系列热轧钢带的产品的成分组成和工艺设计思路及产品性能控制情况。
在保证产品性能的前提下，通过对产品强化合金使用成本的分析，确定使用Tt替代Mg作为强化合金。
通过科学的成分设计和工艺控制，产品的强度、塑韧性等各项指标均符合标准要求。
Ti强化成本降低至Mg合金强化成本的1/4左右。
［关键词］钛微合金化；以钛代沉淀强化;低成本高强钢Development of low cost Ti micro alloyed Q355~Q420series hot rolling stripZHANG Yu-wen and YAN Ping（Taneshan Stainlest Sted Co.,LtcO,HEBEI063105/Abstract The constituents composition,process design ideas and product performance control of lowcost Ti micro alloyed Q355〜Q420series hot rolled steel strip are introduced in this paper.On the premise of ensuring the performance of the product,by the comparative analysis of the cost of the product strengthening alloy,to determine on use Ti instead Mn as reinforcement alloys.Through scientific constituents composition design and process control,the product strength,plastic toughness and other indicators are in line with the standard requirements,Ti micro alloyed strengthening cost is reduced to about1/4of Mn alloy strengthening cost.Key words Ti micro alloyed,use Ti instead Mn,precipitation hardening,low cost HSS0引言Q355-Q420钢是目前应用最普遍的低合金高强钢牌号，在热轧带钢机组的产品大纲中占有较大的比重。
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关键词 钛微合金钢 钛合金化 工 艺路线 ＥＡＦ—ＬＦ—ＶＤ ＢＯＦ—ＬＦ—ＲＨ 收得 率
Ｔｉ Ａｌｌｏｙｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｐｒａｃｔｉｃｅ ｏｆ Ｔｉ Ｍ ｉｃｒｏ Ａｌｌｏｙ Ｓｔｅｅｌｍ ａｋｉｎｇ
Ｌｉｕ Ｊｉｇａｎｇ 一，Ｍｉａｏ Ｘｉｎｄｅ！ Ｒｅｎ Ｙｉｎｇ ａｎｄ Ｚｈａｎｇ Ｌｉｆｅｎｇ ，
第 ４０卷第 １期 · ５２ · ２０１９年 ２ Ｊ】 特殊 钢 ຫໍສະໝຸດ ＳＰＥＣＩＡＩ ＳＴＥＥｒ
Ｖｏ１．４０．Ｎｏ．１ Ｆｅｂｒｕａｒｙ ２０１９
钛 微 合 金 钢 的合 金 化 工 艺 实 践
刘 吉刚 缪新德 任 英 张 立峰 ’
（１北 京 科 技 大学 冶 金 与 ｑｔ念 程 学 院 ，北 京 １０００８３；２江 阴兴 澄 特 种 钢铁 有 限 公 司特 板 炼 钢 分 厂 ，江 阴 ２１４４００）