2　 形變誘導(dǎo)析出和中溫相變控制
　　 在微合金鋼中蟆淀，低碳(或超低碳)貝氏體(LCB)和針狀鐵素體(A．F)是兩類極有前景的鋼類。它在強(qiáng)度(σs≥400MPa)提高同時(shí)保持了高韌性(有些A．F鋼AK≥300J并達(dá)400J水平)澡匪，我們的工作表明在氫致應(yīng)力腐蝕條件下(西部開(kāi)發(fā)用管線鋼)它比超細(xì)鐵素體(UFF)鋼有更高的耐應(yīng)力腐蝕能力熔任。
　 這類鋼的超細(xì)化不是鐵素體晶粒細(xì)化(它不是α+P組織了)，而是充分運(yùn)用變形誘導(dǎo)析出(Deformation Induced Precipitation仙蛉，DIP)和中溫相變控制笋敞。在LCB和A．F鋼類中微合金的碳、氮化物M(C．N)與基體相變和強(qiáng)化機(jī)制關(guān)系密切荠瘪，它們部分在凝固析出(特別是與Ti有關(guān)的碳氮化物)夯巷，更多的(特別是Nb赛惩，V有關(guān)的碳氮化物)是在軋制中析出〕貌停考慮軋制后的基體再結(jié)晶和M(C．N)析出兩個(gè)過(guò)程的競(jìng)爭(zhēng)性喷兼，這在圖5中顯示了二者的競(jìng)爭(zhēng)性(用軋制--析出(脫溶)--溫度--時(shí)間圖分析，RPTT)后雷〖竟撸可以看出，M(C．N)的析出推遲了γ再結(jié)晶的發(fā)生臀突，實(shí)質(zhì)上是析出的發(fā)生產(chǎn)生了未再結(jié)晶區(qū)軋制[5]勉抓。因此微合金鋼的TMCP實(shí)質(zhì)是未再結(jié)晶區(qū)軋制--析出--軋后冷卻控制的系統(tǒng)工程。
　 由于現(xiàn)代軋機(jī)的高速化候学，板帶(特別是薄板)的精軋階段高速化藕筋，使得M(C．N)的變形析出過(guò)程沒(méi)有完成，γ再結(jié)晶又沒(méi)有發(fā)生梳码，使相變的基體(LCB或A．F)保留有高密度位錯(cuò)隐圾，這也是針狀鐵素體和低碳貝氏體的組織特征之一。
　　如何在軋制階段使析出和位錯(cuò)組態(tài)變化兩者朝提高材料性能方向控制?“973”的工作發(fā)展了位錯(cuò)馳豫(Relaxation)--析出(Precipitation)--控制(Controlling)技術(shù)掰茶，即RPC技術(shù)暇藏。它是將熱軋后具有高密度位錯(cuò)的組織狀態(tài)，經(jīng)過(guò)軋后在高溫階段適當(dāng)時(shí)間保持濒蒋，讓高密度位錯(cuò)在無(wú)外力條件下適當(dāng)馳豫盐碱，弛豫的位錯(cuò)通過(guò)運(yùn)動(dòng)及相互作用產(chǎn)生位錯(cuò)胞狀結(jié)構(gòu)，通過(guò)胞壁的完整化啊胶，胞間取向差的加大及胞的尺寸變化使胞狀結(jié)構(gòu)發(fā)展甸各，形成了超細(xì)化組織。同時(shí)高溫保持也讓析出M(C．N)過(guò)程充分發(fā)展焰坪，釘扎和穩(wěn)定化了胞狀結(jié)構(gòu)并產(chǎn)生的超細(xì)組織，最終表現(xiàn)為板條數(shù)長(zhǎng)度和板條數(shù)寬度都細(xì)化和短化聘惦。圖6是試驗(yàn)鋼(0.06％C—0.05％Nb—0.02％Ti)的工藝示意圖及組織細(xì)化結(jié)果某饰。圖7是顯微組織(金相)和電鏡(TEM)觀察的結(jié)果，它們最終使得材料強(qiáng)度達(dá)到σs≈800MPa級(jí)水平［6］善绎。
 

　3 薄板坯連鑄連軋工藝中的超細(xì)化現(xiàn)象
　 近幾年來(lái)黔漂，薄板坯連鑄連軋(Thin-slab Casting and Rolling，TSCR)工藝在我國(guó)正蓬勃地發(fā)展禀酱。據(jù)報(bào)導(dǎo)[7]我國(guó)已建成7條近1000萬(wàn)t／a能力的TSCR工藝路線炬守。當(dāng)前應(yīng)加快發(fā)展適應(yīng)這一新流程的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。
從材料學(xué)觀點(diǎn)看來(lái)剂跟，薄板坯連鑄連軋流程與傳統(tǒng)板帶流程有兩個(gè)明顯不同的特點(diǎn)减途。第一酣藻，它的凝固鑄坯薄。即它的凝固冷卻速度比傳統(tǒng)板坯快1—2個(gè)數(shù)量級(jí)鳍置，見(jiàn)圖8辽剧。
　 由于快速凝固，二次枝晶臂間距明顯縮短税产，最小臂間距可達(dá)亞微米級(jí)怕轿，因而在凝固過(guò)程中枝晶間析出的析出相(Al2O3，MnS辟拷，F(xiàn)exOy等)尺寸明顯細(xì)化撞羽，即液相在冷卻時(shí)由于過(guò)飽和和析出的
氧化物和硫化物呈現(xiàn)納米級(jí)大小的數(shù)量明顯增加，從珠江CSP取樣分析充分證明這一點(diǎn)衫冻。
　　第二個(gè)特點(diǎn)是它的直接軋制性诀紊。TSCR是連鑄坯在結(jié)晶器出口形成，通過(guò)二冷段羽杰、扇形段等必要冷卻和輸送等過(guò)程后渡紫，以大約1100℃狀態(tài)(表面溫度略低，心部高于1100℃)進(jìn)入均熱爐保溫后軋制考赛。它沒(méi)有傳統(tǒng)板坯生產(chǎn)工藝惕澎，即軋后冷卻，發(fā)生γ－α+P相變颜骤，冷至約600℃后熱送至加熱爐唧喉，再逆相變(γ－α+P) － γ后軋制。因此TSCR是一高溫直接軋制過(guò)程忍抽。


　如果鋼中硫八孝、氧等含量較低(潔凈度較高)，[Mn][S]溶度積較低鸠项，就有可能出現(xiàn)MnS的形成干跛，主要在固態(tài)(理論上若偏析不存在，液態(tài)不形成MnS)祟绊。圖10是Mn楼入、S形成(析出)MnS與形成溫度的關(guān)系曲線，圖10中★為珠江鋼鐵公司主要產(chǎn)品(Q195)2002年1月63爐統(tǒng)計(jì)平均成分(％)：C 0.056牧抽，P 0.014嘉熊，S 0.0052，Mn 0.37扬舒。證明多數(shù)應(yīng)在均熱段或軋機(jī)頭兩個(gè)機(jī)架析出阐肤。它不會(huì)像傳統(tǒng)板坯那樣，鑄坯冷卻時(shí)就已經(jīng)析出，即在軋制狀態(tài)前多數(shù)早已存在孕惜，在TSCR工藝中軋制前多數(shù)在均熱段尚未析出愧薛。
　　這種直接軋制和(MnS)的較低溫度固態(tài)析出，造成(MnS)形成納米級(jí)“夾雜物”诊赊。與此類似厚满，[A1]、[N]形成(A1N)的溫度范圍也和直接軋制的后幾個(gè)道次吻合碧磅，它們都形成了納米相碘箍。另外，電爐鋼廠(例如珠江)由于廢鋼含銅較多(～0．2％Cu)也發(fā)現(xiàn)納米級(jí)的富銅相鲸郊。至于軋制過(guò)程是否誘導(dǎo)或加速(MnS)丰榴，(A1N)和富銅相的析出，這一工作至今尚無(wú)最終結(jié)論秆撮。所有這些現(xiàn)象使奧氏體再結(jié)晶細(xì)化產(chǎn)生可能四濒，即軋鋼過(guò)程中在機(jī)架間奧氏體反復(fù)再結(jié)晶時(shí)(動(dòng)態(tài)再結(jié)晶和靜態(tài)再結(jié)晶)，這些納米相的存在阻礙了奧氏體晶粒的長(zhǎng)大职辨，也使最終產(chǎn)品鐵素體晶粒尺寸明顯減少盗蟆，達(dá)到3～5／μm，見(jiàn)圖11和表l舒裤。最后喳资，使產(chǎn)品在保證伸長(zhǎng)率基本不變條件下，材料強(qiáng)度翻番腾供。有分析認(rèn)為強(qiáng)度提高既含有納米相阻礙晶粒長(zhǎng)大作用仆邓，又有納米相產(chǎn)生析出強(qiáng)度的作用。第一種作用已被實(shí)驗(yàn)事實(shí)證明伴鳖，表1就是示例节值。第二種作用還沒(méi)有嚴(yán)格的證明，因?yàn)槲龀鰪?qiáng)化應(yīng)是強(qiáng)度提高塑性下降榜聂，可是塑性指標(biāo)至今未發(fā)現(xiàn)明顯下降搞疗，這一觀點(diǎn)尚待更多工作加以證實(shí)。

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