薄板坯連鑄連軋微合金化技術 節(jié)選

br />     在可以預見的未來時期，鋼鐵仍然是難以替代的“必選材料”，而且是可
循環(huán)材料。鋼鐵不僅是非常重要的結構材料，也是以年產(chǎn)千萬噸計的重要功
能材料。
    1856年亨利·貝塞麥發(fā)明底吹轉爐以后，國際鋼鐵工業(yè)步入真正的工業(yè)
化進程，迄今已有150年左右的歷史。在這150年左右的歷史進程中，特別
是第二次世界大戰(zhàn)結束以后，世界鋼鐵工業(yè)得到了迅猛的發(fā)展，其工藝技術、
裝備水平、制造流程結構、產(chǎn)品質量及其品種、規(guī)格、產(chǎn)量水平都取得了重
大的進步。從工藝技術、裝備角度上看，超大型高爐、氧氣轉爐、連續(xù)鑄鋼、
大型連軋機等的發(fā)明與發(fā)展，特別是全連鑄鋼廠的出現(xiàn)及其全球性推行，使
得鋼廠的結構發(fā)生了深刻的變化。在這種技術進步思想的推動下，1989年世
界上**條薄板坯連鑄連軋作業(yè)線在美國建成并投入生產(chǎn)，其影響不言而喻。
1999年，我國**條薄板坯連鑄連軋作業(yè)線在廣州珠江鋼廠順利投產(chǎn)，相繼
有邯鄲、包頭鋼廠的薄板坯連鑄連軋作業(yè)線成功投產(chǎn)、達產(chǎn)。至2006年，我
國已有13條薄板坯連鑄連軋作業(yè)線，年產(chǎn)能力約3000萬噸，已成為生產(chǎn)熱
軋寬帶鋼的重要組成部分。
    薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)流程的特點是：重視生產(chǎn)工藝流程的連續(xù)性／準連續(xù)
性和緊湊一協(xié)調性，*大限度地減少不必要的加工工序；力求生產(chǎn)過程中*
小的能源消耗，特別是連鑄以后生產(chǎn)工序的能源消耗；*大限度地保持薄板
坯和軋件的溫度均勻性，使產(chǎn)品具有均勻的微觀組織和力學性能、高水平的
厚度精度和優(yōu)良的板形。
    薄板坯連鑄連軋作業(yè)線成功投產(chǎn)以后，各國學者特別是中國學者非常重
視相關的技術開發(fā)和產(chǎn)品開發(fā)。中國工程院產(chǎn)業(yè)工程科技委員會內專門設立
了“薄板坯連鑄連軋技術交流與開發(fā)協(xié)會”，并選舉了理事會。自2003年以
來，每年舉辦一次全國性的年會，交流生產(chǎn)技術經(jīng)驗，交流學術觀點。其中，
涌現(xiàn)出了一批年輕才俊。
    毛新平博士是我國較早地從事薄板坯連鑄連軋流程的設計、建設、生產(chǎn)
和產(chǎn)品開發(fā)的年輕才俊之一。他曾在設計院工作多年，從事工程設計和建設
工作，繼而轉入鋼鐵企業(yè)擔任總工程師。他勤奮扎實地深入生產(chǎn)實踐，進行
 工藝研究和產(chǎn)品開發(fā)，取得了令人注目的成績。毛新平博士原來是學習金屬
壓力加工專業(yè)的，后又轉攻冶金學，獲得工學博士學位，以其較為寬闊的知
識基礎和較為豐富的實踐經(jīng)驗，對薄板坯連鑄連軋作業(yè)線的產(chǎn)品開發(fā)進行了
比較系統(tǒng)、深入的研究，并經(jīng)過提煉、總結寫成《薄板坯連鑄連軋微合金化
技術》一書，既具有學術意義，更具有時生產(chǎn)實踐的指導價值。
    本書的特點是：從薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)工藝流程中存在的許多不同于傳
統(tǒng)工藝流程的冶金一材料學特點出發(fā)，例如薄板坯特有的過程熱履歷，更快
的凝固和冷卻速度以及這些特點對凝固、冷卻、形變、相變過程中微合金化
元素行為的影響，進而研究、開發(fā)在薄板坯連鑄連軋工藝流程條件下微合金
化技術和微合金化產(chǎn)品。本書在概要地介紹了薄板坯連鑄連軋技術的同時，
介紹了微合金鋼的定義、微合金化技術原理，進而分別討論了在薄板坯連鑄
連軋條件下添加鈦、釩、鈮、硼諸元素的微合金化技術及其相應的產(chǎn)品開發(fā)、
產(chǎn)品性能，內容的系統(tǒng)性、實用性較強。值得強調指出的是，本書涉及的知
識和成果大都是來自生產(chǎn)實踐的，是經(jīng)過了生產(chǎn)過程的實踐驗證的。當然，
某些理論上的認識或工藝技術的完善，可能還有待進一步深化。總之，可以
相信本書對于鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)特別是薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)企業(yè)、冶金與材料專
業(yè)的高等院校、鋼鐵工程設計院和研究院的相關專業(yè)人士，具有相當?shù)膮⒖?br /> 價值，而且可以說是一本較為系統(tǒng)的專業(yè)參考書。
   
  前言
    薄板坯連鑄連軋技術是近十幾年來世界鋼鐵工業(yè)取得的重要技術進步之
一，是繼氧氣轉爐煉鋼、連續(xù)鑄鋼之后，又一帶來鋼鐵工業(yè)技術革命的新技
術。目前，薄板坯連鑄連軋技術已得到廣泛的推廣應用。至2006年底，全球
已建薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線54條，年生產(chǎn)能力達9080萬t。其中我國有13
條，年生產(chǎn)能力約3000萬t，約占我國熱軋寬帶鋼生產(chǎn)能力的30％，我國已
成為全球擁有薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線*多、產(chǎn)能*大的國家。
    微合金化技術．是提高鋼材綜合性能的有效技術途徑，隨著薄板坯連鑄連
軋技術的推廣應用，人們開始研究基于薄板坯連鑄連軋流程的微合金化技術
的相關問題，并取得了許多成果。近年來，廣州珠江鋼鐵有限責任公司與廣
鋼集團CSP應用技術研究所、北京科技大學和鋼鐵研究總院合作，系統(tǒng)研究
了薄板坯連鑄連軋工藝條件下微合金元素各類析出物的析出規(guī)律和各種微合
金鋼的強化機理，發(fā)現(xiàn)了不同于傳統(tǒng)流程的若干特殊規(guī)律，研制出高強耐候
鋼、超細晶高強汽車結構鋼、石油管線及套管用鋼等系列高性能鋼板。基于
上述研究成果，“薄板坯連鑄連軋微合金化技術研究及低成本高性能微合金鋼
的開發(fā)”項目獲2007年度國家科技進步獎二等獎，“薄板坯連鑄連軋微合金
化技術及其應用研究”項目獲2006年度冶金科學技術獎一等獎。
    本書回顧了薄板坯連鑄連軋技術和微合金化技術的發(fā)展歷程，分析了薄
板坯連鑄連軋技術的特點及其關鍵技術，闡述了薄板坯連鑄連軋流程鈦、釩、
鈮、硼等微合金元素的析出規(guī)律、相關微合金鋼的組織演變規(guī)律、強韌化機
理、生產(chǎn)技術及產(chǎn)品應用技術。本書共6章。第l章概述了微合金化技術的
基礎理論，概括了微合金化技術的發(fā)展，特別是基于薄板坯連鑄連軋流程微
合金化技術發(fā)展的情況；第2章回顧了薄板坯連鑄連軋技術的發(fā)展歷程、分
析了幾種薄板坯連鑄連軋技術的特點、薄板坯連鑄連軋的連鑄、銜接和熱連
軋等工序的關鍵技術、半無頭軋制和鐵素體軋制技術等新技術；第3—6章分
別論述了鈦、釩、鈮、硼等微合金化技術的特點和理論基礎，重點闡述了鈦、
釩、鈮、硼等微合金化元素在薄板坯連鑄連軋流程中的析出規(guī)律以及基于薄
板坯連鑄連軋流程鈦、釩、鈮、硼等微合金鋼的組織演變規(guī)律、強韌化機理，
提出了薄板坯連鑄連軋流程各種微合金化技術關鍵問題的解決方案，總結了
高強及超高強耐候鋼、超細晶高強汽車結構鋼、管線及石油套管用鋼等高性
能鋼材的生產(chǎn)技術及產(chǎn)品應用技術。
    本書旨在系統(tǒng)總結在薄板坯連鑄連軋微合金化技術的基礎理論、生產(chǎn)技術
和產(chǎn)品應用技術等方面的研究成果，豐富薄板坯連鑄連軋技術和微合金化技術，
拓展薄板坯連鑄連軋技術的產(chǎn)品范圍，提高薄板坯連鑄連軋技術的競爭力。
    本書由毛新平等著。其中，第1章的1．1～1．3節(jié)由毛新平撰寫，1．4節(jié)由
毛新平和朱達炎撰寫；第2章由毛新平撰寫；第3章由毛新平和高吉祥撰寫；
第4章由毛新平和李春艷撰寫；第5章由毛新平和陳麒琳撰寫；第6章由毛新
平、謝利群和霍向東撰寫。康永林教授、黃志堅教授審閱了全部書稿，孫新軍
博士審閱了第3—4章，霍向東博士審閱了第5章，陳麒琳碩士審閱了第6章。
    感謝殷瑞鈺院士、干勇院士、李正邦院士、張壽榮院士、王國棟院士、
翁宇慶教授、李文秀教授、仲增墉教授、蘇天森教授、田乃媛教授、傅杰教
授、柳得櫓教授、張永權教授、楊才福教授等對本課題研究工作的悉心指導。
特別是殷瑞鈺院士在鈦微合金化技術研究方面給予了高屋建瓴的指導，使研
究工作取得突破性進展，并在百忙之中為本書作序。
    感謝康永林教授、劉清友教授、孫新軍博士、霍向東博士、周建博士、蘇亮博
士、陽軍碩士、李烈軍博士、柴毅忠博士、林振源碩士、高吉祥博士、莊漢洲高工、李
春艷碩士、陳麒琳碩士、許傳菜高工、謝利群碩士、陳學文碩士、蘇東碩士、李軻
新碩士、鐘志永工程師、張金星工程師、劉義軍工程師、沈訓良工程師、謝勁
松工程師、袁紅霞工程師等在課題研究過程中所做的大量、卓有成效的工作，
課題組全體成員的精誠合作使研究工作取得了可喜成績。感謝賀東風博士、劉
陽春博士、吳華杰博士、江供養(yǎng)碩士對研究工作的支持和幫助。感謝廣州珠江
鋼鐵責任有限公司的領導和工程技術人員對課題研究工作的大力支持。
    感謝康永林教授、黃志堅教授、孫新軍博士、霍向東博士、陳麒琳碩士
在百忙之中審閱了書稿并提出了許多寶貴意見。感謝王建珂工程師在本書編
寫過程中所做的大量工作。
    由于本書所涉及的是全新的領域，加之作者水平所限，書中不足之處，
懇請讀者指正。