目錄 1緒論1 1．1鋼的物理冶金概述1 1．1．1物理冶金學(xué)的概念1 1．1．2物理冶金的發(fā)展過程1 1．1．3鋼鐵生產(chǎn)的物理冶金問題5 1．1．4物理冶金的熱模擬研究方法7 1．2鈦微合金化技術(shù)10 1．2．1微合金化元素在鋼中的作用10 1．2．2微合金化元素鈦的特點(diǎn)13 1．2．3鈦微合金化技術(shù)的發(fā)展歷程14 1．2．4鈦微合金化高強(qiáng)鋼的研發(fā)15 1．3作者團(tuán)隊(duì)的研究進(jìn)展18 1．3．1與時(shí)俱進(jìn)的物理冶金學(xué)18 1．3．2鈦微合金化高強(qiáng)鋼研究的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)19 參考文獻(xiàn)20 2珠鋼CSP生產(chǎn)鈦微合金化高強(qiáng)鋼的實(shí)踐及相關(guān)研究242．1鈦微合金化高強(qiáng)耐候鋼的研發(fā)實(shí)踐24 2．1．1珠鋼CSP生產(chǎn)線介紹24 2．1．2珠鋼CSP產(chǎn)品定位和鈦微合金化高強(qiáng)耐候鋼的成分設(shè)計(jì)26 2．1．3鈦微合金化高強(qiáng)耐候鋼的研發(fā)過程28 2．2鈦微合金化高強(qiáng)耐候鋼中析出物及沉淀強(qiáng)化研究32 2．2．1含鈦鋼中的析出物32 2．2．2碳化鈦的沉淀強(qiáng)化效果34 2．2．3700MPa級(jí)高強(qiáng)耐候鋼強(qiáng)化機(jī)理的定量研究37 2．3鈦微合金化冷軋高強(qiáng)鋼的再結(jié)晶規(guī)律研究39 2．3．1鈦微合金化冷軋高強(qiáng)鋼的組織演變39 2．3．2鈦微合金化冷軋高強(qiáng)鋼的再結(jié)晶溫度研究412．3．3鈦微合金化冷軋高強(qiáng)鋼的再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)研究44 2．3．4鈦微合金化冷軋高強(qiáng)鋼再結(jié)晶行為的影響因素48 2．4小結(jié)50 參考文獻(xiàn)51 3鈦微合金化高強(qiáng)鋼的控軋控冷工藝研究53 3．1納米碳化鈦析出的關(guān)鍵工藝環(huán)節(jié)53 3．2TMCP工藝對(duì)高強(qiáng)耐候鋼組織和性能的影響57 3．2．1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路57 3．2．2實(shí)驗(yàn)結(jié)果58 3．2．3分析和討論60 3．3變形奧氏體的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶規(guī)律研究62 3．3．1實(shí)驗(yàn)方案62 3．3．2應(yīng)力應(yīng)變曲線的影響因素63 3．3．3變形工藝參數(shù)對(duì)奧氏體再結(jié)晶組織的影響64 3．4變形奧氏體的靜態(tài)再結(jié)晶規(guī)律研究683．4．1實(shí)驗(yàn)方案68 3．4．2靜態(tài)再結(jié)晶的軟化率曲線68 3．4．3形變誘導(dǎo)碳化鈦析出70 3．4．4形變誘導(dǎo)析出動(dòng)力學(xué)72 3．5過冷奧氏體的連續(xù)冷卻相變規(guī)律研究72 3．5．1試樣加工及實(shí)驗(yàn)方案72 3．5．2連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線和相變組織73 3．5．3形變奧氏體相變組織的力學(xué)性能77 3．6小結(jié)80 參考文獻(xiàn)81 4納米碳化物等溫析出動(dòng)力學(xué)的研究方法83 4．1析出動(dòng)力學(xué)的研究方法83 4．2等溫析出動(dòng)力學(xué)的室溫壓縮研究85 4．2．1實(shí)驗(yàn)方法85 4．2．2不同等溫條件下實(shí)驗(yàn)鋼的屈服應(yīng)力86 4．2．3TiC等溫析出行為與特征884．2．4強(qiáng)度增量與析出物體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系92 4．2．5等溫析出溫度時(shí)間的關(guān)系94 4．3顯微硬度和等溫壓縮測(cè)定PTT曲線96 4．3．1實(shí)驗(yàn)思路96 4．3．2熱模擬研究方案97 4．3．3TiC等溫析出動(dòng)力學(xué)曲線97 4．3．4等溫工藝對(duì)TiC析出的影響100 4．4小結(jié)102 參考文獻(xiàn)103 5鈦微合金化高強(qiáng)鋼的TTT、PTT曲線及其應(yīng)用106 5．1過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變（TTT）曲線106 5．1．1實(shí)驗(yàn)方案106 5．1．2等溫相變組織107 5．1．3等溫轉(zhuǎn)變曲線108 5．2形變誘導(dǎo)析出PTT曲線1115．2．1實(shí)驗(yàn)方案111 5．2．2不同變形量下的應(yīng)力松弛曲線112 5．2．3析出時(shí)間溫度曲線114 5．3等溫相變和等溫析出的關(guān)系研究115 5．3．1實(shí)驗(yàn)方案116 5．3．2等溫過程中鐵素體晶粒硬度變化規(guī)律116 5．3．3等溫相變過程中納米碳化物析出模型118 5．4形變誘導(dǎo)析出和等溫析出的耦合作用研究120 5．4．1實(shí)驗(yàn)方案120 5．4．2應(yīng)力松弛過程中奧氏體的組織演變120 5．4．3形變誘導(dǎo)析出和等溫析出對(duì)力學(xué)性能的影響 122 5．5小結(jié)123 參考文獻(xiàn)124 6鈦元素對(duì)低碳鋼組織和力學(xué)性能的影響1266．1鈦元素對(duì)低碳鋼再結(jié)晶影響的規(guī)律研究126 6．1．1實(shí)驗(yàn)材料和研究方案126 6．1．2動(dòng)態(tài)再結(jié)晶127 6．1．3靜態(tài)再結(jié)晶130 6．2鈦元素對(duì)低碳鋼連續(xù)相變的影響規(guī)律研究133 6．2．1實(shí)驗(yàn)材料和研究方案133 6．2．2靜態(tài)CCT曲線及相變組織133 6．2．3動(dòng)態(tài)CCT曲線及相變組織135 6．3鈦元素對(duì)實(shí)驗(yàn)鋼組織演變的影響138 6．3．1實(shí)驗(yàn)方案138 6．3．2奧氏體組織演變138 6．3．3等溫相變組織141 6．3．4含鈦鋼組織細(xì)化機(jī)理143 6．4鈦元素對(duì)實(shí)驗(yàn)鋼力學(xué)性能的影響1446．4．1實(shí)驗(yàn)方案144 6．4．2TMCP工藝對(duì)實(shí)驗(yàn)鋼強(qiáng)度的影響144 6．4．3鈦元素對(duì)實(shí)驗(yàn)鋼相變組織顯微硬度的影響145 6．4．4鈦元素對(duì)實(shí)驗(yàn)鋼等溫壓縮強(qiáng)度的影響148 6．5小結(jié)150 參考文獻(xiàn)151 7低碳TiTiMo鋼的物理冶金特征154 7．1實(shí)驗(yàn)材料和方法154 7．2變形奧氏體的再結(jié)晶156 7．2．1真應(yīng)力應(yīng)變曲線156 7．2．2組織演變160 7．2．3Ti、Mo元素對(duì)真應(yīng)力應(yīng)變曲線的影響162 7．3過冷奧氏體的連續(xù)冷卻相變164 7．3．1連續(xù)冷卻的熱膨脹曲線164 7．3．2不同冷卻速率下的室溫組織1657．3．3連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變（CCT）曲線172 7．4過冷奧氏體的等溫相變173 7．4．1過冷奧氏體等溫相變組織173 7．4．2過冷奧氏體等溫相變動(dòng)力學(xué)177 7．5小結(jié)179 參考文獻(xiàn)180 8鈦微合金化高強(qiáng)鋼中納米碳化物的析出和作用機(jī)理182 8．1形變誘導(dǎo)碳化物析出182 8．1．1形變誘導(dǎo)析出動(dòng)力學(xué)182 8．1．2形變誘導(dǎo)碳化物析出的粒子特征183 8．1．3奧氏體靜態(tài)再結(jié)晶和應(yīng)變誘導(dǎo)析出的相互作用186 8．2連續(xù)冷卻相變過程中的碳化物析出189 8．2．1納米碳化物的析出特征189 8．2．2連續(xù)冷卻相變下的顯微硬度1948．2．3Mo元素對(duì)鈦微合金鋼連續(xù)冷卻相變組織和性能的影響197 8．3過冷奧氏體等溫過程中碳化物析出197 8．3．1等溫過程中的壓縮強(qiáng)度197 8．3．2等溫相變后的顯微硬度199 8．3．3析出溫度時(shí)間（PTT）曲線200 8．3．4等溫析出納米碳化物的TEM表征202 8．3．5等溫析出納米碳化物的APT表征210 8．3．6鉬對(duì)于等溫相變和析出的作用213 8．3．7700℃等溫相變碳化物析出的理論模型215 8．4小結(jié)219 參考文獻(xiàn)222 9鈦微合金化高強(qiáng)鋼發(fā)展方向和應(yīng)用前景225 9．1熱軋帶鋼2259．1．1生產(chǎn)工藝參數(shù)225 9．1．2復(fù)合鈦微合金化技術(shù)226 9．1．3產(chǎn)品性能和用途227 9．2冷軋帶鋼228 9．2．1熱軋—冷軋—退火工藝228 9．2．2冷軋高強(qiáng)鋼的工藝性能229 9．2．3冷軋高強(qiáng)鋼的物理性能（電磁性能）229 9．3中厚板生產(chǎn)231 9．4建筑鋼筋232 9．5結(jié)語234 參考文獻(xiàn)235