作为一种先进的生产热轧带钢的制造技术,CSP在二十世纪出现,并由于其低廉的成本和高效率而得到迅速发展。CSP工艺的重要技术特点在于薄板坯的高速凝固速率、直接装料以及与传统工艺相比无需初轧机就可以进行轧制。在化学成分相同的情况下,用CSP工艺生产的钢不仅晶粒度细而且强度高,因此CSP工艺开发高强度钢具有显著优势。
目前,为了降低结构钢部件的重量,对钢的强度要求越来越高,通过微合金化技术和强化技术可以使钢的强度达到700MPa。近年来国外已经先后开发出屈服强度达770MPa的Nb-Ti钢,发现高的位错密度和细小氧化物的析出是获得高强度的主要因素;通过在低碳钢中添加钛可以获得强度达700MPa的高强度钢,研究表明细小的贝氏体组织和析出硬化是获得高强度的保证;通过获得纳米级碳化物可以使铁素体钢的抗拉强度达到780MPa;通过Ti微合金化技术利用CSP工艺可以生产屈服强度达到700MPa的耐侯钢。
钛是一种实用且有效的微合金化元素,由于具有较高的固溶温度,TiN微粒可以有效阻止再加热和热轧过程中奥氏体晶粒长大,从而解决在热影响区内的晶粒粗化问题。用CSP工艺开发出来的Ti-微合金高强度钢具有如下特点:
EBSD分析结果表明,具有大角度(>15°)晶界的晶粒的平均尺寸为3.3μm,比屈服强度为450MPa的参照钢明显要小;
位错密度则高于参照钢中的,在钢中存在大量的位错网状和位错缠结,沿着位错和位错圈分布着大量纳米级的微粒;
析出物主要为Fe3C、Ti(C、N)和TiC,在高强度钢中MX相的重量百分比达0.0793%,其中小于10nm的微粒数达33.7%;
晶粒细化是高强度钢强化的主要机理;纳米级TiC微粒的析出硬化能显著提高钢的屈服强度;位错硬化和固溶硬化的强化作用也不可忽略。
(来源:钢铁产业)