[发明专利]一种Ti-Mo复合微合金化钢超细化奥氏体晶粒的控轧控冷工艺方法

说明书

一种Ti‑Mo复合微合金化钢超细化奥氏体晶粒的控轧控冷工艺方法，其主要是：本发明采用Ti含量为0.01～0.5％，Mo含量为0.01～0.5％，C含量为0.01～0.5％的Ti‑Mo复合微合金化钢。将上述Ti‑Mo复合微合金化钢加热到1150～1250℃，并保温300s，而后冷却至1100℃～1150℃开始第一道次轧制，应变速率1～10s^‑1，压下量30％。间隔1～10s后，进行第二道次轧制，轧制参数为：应变速率1～10s^‑1，压下量30％。间隔1～10s后，进行第三道次轧制，轧制参数为：应变速率1～10s^‑1，压下量25％。终轧温度控制在1000℃以上，1～50s后迅速喷水冷却至室温。Ti‑Mo复合微合金化钢经三道次不同压下量、不同应变速率的轧制，促发多次完全奥氏体再结晶及第二相析出，使晶粒尺寸从100μm细化到10～20μm，得到均匀的超细化奥氏体晶粒组织。

技术领域

本发明属于轧钢技术领域，特别是涉及一种Ti-Mo复合微合金化钢超细化奥氏体晶粒的控轧控冷工艺方法。

背景技术

细晶强化是唯一一种在提高材料强度的同时又能提高材料塑性、韧性的方法，因而对于细化晶粒的研究一直都是关注的热点。Ti(钛)微合金化钢的原始奥氏体晶粒度对钢材的屈服强度、韧性和塑性等有很大影响，因而如何在轧制阶段控制奥氏体的晶粒度有着很重要的意义。

目前，各国科研工作者在实验室条件下研发出多种细化晶粒的方法，例如等径角挤压、累积叠轧和高压扭转等方法，但由于这一类方法所要求的大应变量，限制了其在实际生产中的进一步应用。从工业应用的角度考虑，细化晶粒的可行途径就是通过控轧阶段在奥氏体再结晶区进行小压下量、大应变速率变形促使多次奥氏体再结晶，并和形变诱导析出的TiC(碳化钛)可以钉扎奥氏体晶界的作用相结合，来获得细小的奥氏体再结晶晶粒。Mo(钼)元素可以提高TiC的析出形成能，降低析出相与基体之间的总界面能，进而有利于TiC的析出。除此之外，Mo可以抑制高温下位错的消失、增加了位错的密度，为TiC提供了更多的形核位置。有鉴于此，本发明提出一种Ti-Mo复合微合金化钢超细化奥氏体晶粒的控轧控冷工艺方法。

发明内容

本发明提供了一种Ti-Mo复合微合金化钢超细化奥氏体晶粒的控轧控冷工艺方法。本发明通过合金成分的设计、不同压下量和不同应变速率的组合轧制、控制各道次之间的组织关系和奥氏体再结晶的过程，从而获得均匀细小的奥氏体晶粒组织。

本发明的一种Ti-Mo复合微合金化钢超细化奥氏体晶粒的控轧控冷工艺方法的具体步骤如下：

1.本发明采用Ti含量为0.01～0.5％，Mo含量为0.01～0.5％，C含量为0.01～0.5％的Ti-Mo复合微合金化钢。

2.将所述Ti-Mo复合微合金化钢加热到1150～1250℃，并保温300s，而后冷却至1100～1150℃开始第一道次轧制，第一道次轧制参数为：应变速率1～10s^-1，压下量30％；

3.间隔1～10s后，进行第二道次轧制，第二道次轧制参数为：应变速率1～10s^-1，压下量30％。

4.间隔1～10s后，进行第三道次轧制，第三道次轧制参数为：应变速率1～10s^-1，压下量25％。

5.终轧温度控制在1000℃以上，保温1～50s后迅速喷水冷却至室温。

上述工艺方案的工艺原理是通过多次不同压下量和不同应变速率，进而触发多次奥氏体再结晶，并结合形变诱导出的TiC，来阻止再结晶奥氏体的长大，使得奥氏体晶粒得到充分超细化。

本发明与现有的技术相比具有如下优点：

1.通过轧钢过程中的压下量、应变速率、温度和道次间隔时间的控制，使奥氏体达到均匀化的同时，又超细化奥氏体晶粒。