作為一種先進的生產(chǎn)熱軋帶鋼的制造技術(shù),CSP在二十世紀出現(xiàn),并由于其低廉的成本和高效率而得到迅速發(fā)展。CSP工藝的重要技術(shù)特點在于薄板坯的高速凝固速率、直接裝料以及與傳統(tǒng)工藝相比無需初軋機就可以進行軋制。在化學(xué)成分相同的情況下,用CSP工藝生產(chǎn)的鋼不僅晶粒度細而且強度高,因此CSP工藝開發(fā)高強度鋼具有顯著優(yōu)勢。
目前,為了降低結(jié)構(gòu)鋼部件的重量,對鋼的強度要求越來越高,通過微合金化技術(shù)和強化技術(shù)可以使鋼的強度達到700MPa。近年來國外已經(jīng)先后開發(fā)出屈服強度達770MPa的Nb-Ti鋼,發(fā)現(xiàn)高的位錯密度和細小氧化物的析出是獲得高強度的主要因素;通過在低碳鋼中添加鈦可以獲得強度達700MPa的高強度鋼,研究表明細小的貝氏體組織和析出硬化是獲得高強度的保證;通過獲得納米級碳化物可以使鐵素體鋼的抗拉強度達到780MPa;通過Ti微合金化技術(shù)利用CSP工藝可以生產(chǎn)屈服強度達到700MPa的耐侯鋼。
鈦是一種實用且有效的微合金化元素,由于具有較高的固溶溫度,TiN微??梢杂行ё柚乖偌訜岷蜔彳堖^程中奧氏體晶粒長大,從而解決在熱影響區(qū)內(nèi)的晶粒粗化問題。用CSP工藝開發(fā)出來的Ti-微合金高強度鋼具有如下特點:
EBSD分析結(jié)果表明,具有大角度(>15°)晶界的晶粒的平均尺寸為3.3μm,比屈服強度為450MPa的參照鋼明顯要??;
位錯密度則高于參照鋼中的,在鋼中存在大量的位錯網(wǎng)狀和位錯纏結(jié),沿著位錯和位錯圈分布著大量納米級的微粒;
析出物主要為Fe3C、Ti(C、N)和TiC,在高強度鋼中MX相的重量百分比達0.0793%,其中小于10nm的微粒數(shù)達33.7%;
晶粒細化是高強度鋼強化的主要機理;納米級TiC微粒的析出硬化能顯著提高鋼的屈服強度;位錯硬化和固溶硬化的強化作用也不可忽略。(余冶)