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摘要1

1 绪论3

1.1 微合金化钢发展的现状3

1.1.1 微合金化钢的概念3

1.1.2 微合金化钢的强韧化理论4

1.2 Nb微合金化钢6

1.2.1 Nb对奥氏体再结晶的影响6

1.2.2 Nb对钢组织和性能的影响8

1.3 控制轧制与控制冷却9

1.3.1 控制轧制与控制冷却的发展9

1.3.2 控制轧制和控制冷却技术的特征9

1.3.3 含Nb钢控制轧制和控制冷却存在的问题11

1.4 新一代控制轧制和控制冷却11

1.5 报告的研究内容13

2 超快冷对含Nb钢奥氏体形态控制研究15

2.1 引言15

2.2 实验材料及方法15

2.2.1 实验材料15

2.2.2 实验方法16

2.3 实验结果及分析19

2.3.1 单道次压缩应力-应变曲线19

2.3.2 变形温度对动态再结晶的影响21

2.3.3 变形速率对动态再结晶的影响21

2.3.4 变形量对动态再结晶的影响22

2.3.5 含Nb实验钢动态再结晶模型的建立24

2.3.6 奥氏体未再结晶温度Tnr的确定26

2.3.7 含Nb钢最易析出温度的确定30

2.3.8 相变前冷却速度对奥氏体形态的影响30

2.4 本章小结33

3 超快冷条件下含Nb钢相变规律研究34

3.1 引言34

3.2 实验材料和实验方案34

3.2.1 实验材料34

3.2.2 实验方案35

3.3 实验钢连续冷却相变研究38

3.3.1 相变温度点的确定38

3.3.2 动态CCT曲线的绘制39

3.3.3 冷却速率对奥氏体相变组织的影响41

3.3.4 冷却速率对铁素体相变开始温度及晶粒尺寸的影响42

3.4 相变区保温淬火实验44

3.5 两段式冷却过程模拟实验49

3.5.1 金相组织分析50

3.5.2 维氏硬度分析52

3.6 本章小结54

4 超快冷条件下含Nb钢在铁素体／贝氏体相变区中的析出行为研究55

4.1 引言55

4.2 实验材料55

4.3 实验方法及结果分析55

4.3.1 相变区间的确定55

4.3.2 Nb在奥氏体相区的析出59

4.3.3 Nb在铁素体／贝氏体相变区中的析出60

4.3.4 超快冷至不同相变区析出情况对比67

4.4 本章小结69

5 超快冷条件下Nb的析出模型研究70

5.1 引言70

5.2 Nb（C,N）在奥氏体中的应变诱导析出模型70

5.2.1 临界形核自由能72

5.2.2 形核速率73

5.2.3 长大速率73

5.2.4 析出开始时间的计算74

5.2.5 析出结束时间的计算74

5.2.6 计算结果与讨论75

5.3 Nb（C,N）在铁素体中析出的数学模型77

5.4 本章小结83

6 含Nb钢实验室热轧实验研究84

6.1 引言84

6.2 基于超快冷工艺315MPa级含Nb船板钢轧制84

6.2.1 实验材料及实验设备84

6.2.2 实验方案85

6.2.3 实验结果与分析85

6.3 基于超快冷工艺X70级含Nb管线钢轧制92

6.3.1 试验材料和方法92

6.3.2 试验结果及分析93

6.4 本章小结97

7 该研究结果在工业现场的应用简介99

7.1 超快冷应用之性能升级（含Nb船板）99

7.2 超快冷应用之成本减量化（含Nb管线钢）100

7.3 超快冷应用之低负荷快节奏轧制（含Nb汽车大梁钢）101

7.4 本章小结102

8 结论103

参考文献105