超细晶钢——钢的组织细化理论与控制技术

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内容简介

本书重点介绍了国家科技部重大基础研究规划项目(973)——“新一代钢铁材料重大基础研究”立项5年来的研究成果和开发的技术。

本书由概论和6部分(篇)共22章组成，作者在系统总结项目的研究成果与工程应用的基础上，将材料科学与工程技术相结合，论述了研究中提出的新的组织细化理论，介绍了研究开发的可提高钢强韧性的工艺技术。在超细晶钢强韧化理论方面，书中对铁素体/珠光体钢提出了形变诱导铁素体相变理论；分析了薄板坯连铸连轧工艺中出现的纳米尺寸析出物促进超细晶现象；对贝氏体钢提出了形变诱导析出和中温转变控制理论；对高强度合金结构钢提出了抗延迟断裂理论。工艺技术上，书中介绍了实现超细晶钢高强韧性的相应工艺，如超细晶钢的化学冶金、凝固结晶、电磁冶金、焊接技术和材料性能的在线预报技术等。工程应用上，书中给出了该项目所研制的各类高强韧性超细晶钢在建筑、汽车及工程结构等领域试用和使用的数据及应用情况。

 

目录

概论

0.1 经济建设和社会发展需要新一代钢铁材料

0.2 “组织细化理论”是开发新一代钢铁材料的核心技术

0.3 超细晶理论和技术的进展

0.4 相关工艺技术的进展和超细晶钢经济性的说明

 

第1篇 铁素体/珠光体钢的组织细化理论

第1章 工程结构用钢的发展简况

1.1 钢铁冶金由小作坊手工操作到大规模工业生产

1.2 新材料研制从经验性试制到以物理冶金学为指导

1.3 21世纪钢铁仍是占主导地位的结构材料

1.4 钢的分类及其对性能的要求

1.5 结语

 

第2章 铁素体珠光体钢形变过程中奥氏体组织与晶粒细化

2.1 形变对奥氏体组织状态的影响

2.2 奥氏体状态对相变的作用

2.3 普碳钢超细晶组织的形成与控制

2.4 结语

 

第3章 形变诱导铁素体相变

3.1 形变诱导铁素体相变的基本特征

3.2 温度和应变速率对形变诱导铁素体相变的影响规律

3.3 化学成分对形变诱导铁素体相变的影响规律

3.4 形变诱导铁素体相变(DIFT)的伴生相变

3.5 形变诱导铁素体相变的热力学和动力学探讨

 

第4章 基于过冷奥氏体热变形的低碳钢组织细化

4.1 形变强化相变的主要特点

4.2 低碳钢过冷奥氏体变形过程中的变形行为与组织演变——超细铁素体形成的两个阶段

4.3 低碳钢过冷奥氏体形变过程中的动力学问题

4.4 影响低碳钢过冷奥氏体形变过程中相变组织的因素

4.5 低碳钢γ→α相变中的亚稳过渡区与形变强化相变机制

4.6 低碳钢铁素体动态再结晶引起的组织细化

4.7 低碳钢多道次热变形中的形变强化相变与铁素体动态再结晶

 

第5章 薄板坯连铸连轧低碳钢的组织细化与强化

5.1 引言

5.2 钢的凝固细化

5.3 热连轧过程中的组织细化

5.4 以γ→α相变为基础的组织控制

5.5 薄板坯连铸连轧低碳钢中的纳米级析出相

5.6 薄板坯连铸连轧工艺生产低碳钢的强化机制

 

第2篇 贝氏体和针状铁素体钢的组织细化理论

第1章 低(超低)碳贝氏体钢的组织与性能特征

1.1 为什么会出现低(超低)碳贝氏体型新钢类

1.2 低（超低）碳贝氏体钢的强化机制

1.3 低（超低）碳贝氏体钢的组织类型及形貌

1.4 钢种基本特征

1.5 中温转变组织进一步细化的理论思路

 

第2章 中温转变组织细化的TMCP+RPC技术

2.1 超细化工艺、实际细化效果及典型组织

2.2 中温转变组织细化工艺参数的热模拟研究

2.3 典型细化组织的形成机制

2.4 细化组织钢回火过程组织性能变化规律及其原因分析

2.5 超细板条贝氏体的变形与断裂

2.6 超细中温转变组织的焊接热模拟

 

第3章 变形对针状铁素体管线钢的组织细化作用

3.1 低碳微合金管线钢概述

3.2 针状铁素体

3.3 低碳微合金管线钢中针状铁素体的控制理论

3.4 针状铁素体组织的细化

 

第4章 针状铁素体管线钢的强韧性特征和抗硫化氢行为

4.1 管线钢对强韧性和抗硫化氢行为的要求

4.2 针状铁素体管线钢的力学性能和抗硫化氢行为

 

第3篇 马氏体和贝氏体/马氏体钢的组织细化理论

第1章 耐延迟断裂高强度马氏体钢

1.1 高强度马氏体钢的延迟断裂

1.2 细化处理高强度马氏体钢的力学行为

1.3 微合金化元素处理高强度马氏体钢的性能特征

1.4 高强度马氏体钢的晶界强化

1.5 新型耐延迟断裂高强度钢的性能特征及其应用

 

第2章 中碳合金钢奥氏体组织细化的控制技术

2.1 细晶强化和韧化的经典理论

2.2 微米级晶粒细化技术

2.3 中碳合金钢的实用细化技术

2.4 电致快速加热技术研究

2.5 ADF1钢超细组织制备技术

2.6 结语

 

第3章 无碳化物贝氏体/马氏体复相钢

3.1 无碳化物贝氏体/马氏体复相钢的特性

3.2 无碳化物贝氏体/马氏体复相钢强韧化机理

3.3 无碳化物贝氏体/马氏体复相钢延迟断裂机理

3.4 无碳化物贝氏体/马氏体复相钢的合金设计及其组织结构

3.5 1500?MPa无碳化物贝氏体/马氏体复相高强钢的疲劳特性

3.6 无碳化物贝氏体/马氏体复相钢的应用前景

3.7 结语

 

第4篇 组织细化的控制理论与技术

第1章 低碳超细晶钢扁平材工艺基础

1.1 低碳钢轧制过程及冷却过程的组织变化

1.2 低碳钢控制轧制的阶段划分及组织控制

1.3 超细晶带钢的工业生产

1.4 超细晶钢中厚板的工业生产

 

第2章 长型材组织控制理论和技术

2.1 长型材生产概述

2.2 孔型轧制的特点（与扁平材相比）

2.3 晶粒细化及传统控轧控冷技术简介

2.4 形变诱导铁素体相变（DIFT）及组织细化技术

2.5 形变诱导铁素体相变在长型材生产中的应用

 

第3章 热轧过程组织性能预报

3.1 概述

3.2 铸坯加热的奥氏体化过程及晶粒长大

3.3 带钢粗精轧过程中的再结晶模拟

3.4 冷却过程中热轧带钢的相变演化规律

3.5 热轧带钢卷取过程的传热及晶粒长大模型

3.6 组织与性能的预测模型

3.7 热轧过程的热力耦合有限元分析

3.8 形变诱导相变过程的计算机模拟

 

第4章 超细晶钢的焊接

4.1 超细晶钢的焊接问题

4.2 超细晶钢热影响区晶粒长大与组织转变

4.3 超细晶碳素钢的焊接

4.4 800?MPa级超细晶(组织)低合金钢的焊接

4.5 超细晶钢焊接接头的服役行为

 

第5篇 超细晶钢的化学冶金和凝固基础

第1章 化学冶金的相关基础问题及进展

1.1 杂质组元对钢材性能的影响及纯净钢生产技术

1.2 普通热轧钢材的合理洁净度探讨

1.3 极低硫钢精炼脱硫动力学机理研究

1.4 超低硫钢液脱硫研究

1.5 “超显微夹杂”钢的冶炼制备

1.6 高碳Si Mn脱氧钢中塑性非金属夹杂物的生成与控制

1.7 固体电解质无污染脱氧的新方法

 

第2章 铸坯凝固组织均匀化的理论基础

2.1 钢的液态结构

2.2 高洁净钢非均质形核规律

2.3 钢凝固过程中晶体形态转变

2.4 微量流生核

2.5 TiN细晶理论

2.6 铸坯的等轴晶化技术的研究

 

第3章 电磁场对铸坯组织均质化和钢材相变的作用

3.1 引前言

3.2 电磁搅拌对铸坯组织细化和均质化作用的实验研究

3.3 电磁场作用下钢坯组织均质化的研究

3.4 强磁场作用下合金结构钢的组织变化

 

第6篇 组织细化相关基础问题

第1章 超细晶钢的力学行为

1.1 引言

1.2 低碳钢的Hall Petch关系及伸长率

1.3 高强钢的疲劳强度与夹杂问题

1.4 本章小结

 

第2章 铁素体超细化过程中的织构现象

2.1 引言

2.2 A1温度以下铁素体热压缩时取向的变化

2.3 先共析铁素体存在时的晶粒取向变化（A+F两相区形变）

2.4 形变强化相变过程铁素体取向演变规律

2.5 总结

 

第3章 超细钢的界面现象和精细结构

3.1 微合金钢中超细铁素体晶粒的形成机制

3.2 合金元素铌在低碳微合金钢中的析出、分布和影响

3.3 电子能量损失谱对于材料界面的研究

3.4 CrMo合金钢中微合金元素的分布与作用

3.5 珠钢样品微观结构研究

 

关键Ⅰ本书常用、物理量符号、名称、单位对照表

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