目錄 1緒論1 1．1鋼的物理冶金概述1 1．1．1物理冶金學的概念1 1．1．2物理冶金的發展過程1 1．1．3鋼鐵生產的物理冶金問題5 1．1．4物理冶金的熱模擬研究方法7 1．2鈦微合金化技術10 1．2．1微合金化元素在鋼中的作用10 1．2．2微合金化元素鈦的特點13 1．2．3鈦微合金化技術的發展歷程14 1．2．4鈦微合金化高強鋼的研發15 1．3作者團隊的研究進展18 1．3．1與時俱進的物理冶金學18 1．3．2鈦微合金化高強鋼研究的關鍵節點19 參考文獻20 2珠鋼CSP生產鈦微合金化高強鋼的實踐及相關研究242．1鈦微合金化高強耐候鋼的研發實踐24 2．1．1珠鋼CSP生產線介紹24 2．1．2珠鋼CSP產品定位和鈦微合金化高強耐候鋼的成分設計26 2．1．3鈦微合金化高強耐候鋼的研發過程28 2．2鈦微合金化高強耐候鋼中析出物及沉淀強化研究32 2．2．1含鈦鋼中的析出物32 2．2．2碳化鈦的沉淀強化效果34 2．2．3700MPa級高強耐候鋼強化機理的定量研究37 2．3鈦微合金化冷軋高強鋼的再結晶規律研究39 2．3．1鈦微合金化冷軋高強鋼的組織演變39 2．3．2鈦微合金化冷軋高強鋼的再結晶溫度研究412．3．3鈦微合金化冷軋高強鋼的再結晶動力學研究44 2．3．4鈦微合金化冷軋高強鋼再結晶行為的影響因素48 2．4小結50 參考文獻51 3鈦微合金化高強鋼的控軋控冷工藝研究53 3．1納米碳化鈦析出的關鍵工藝環節53 3．2TMCP工藝對高強耐候鋼組織和性能的影響57 3．2．1實驗設計思路57 3．2．2實驗結果58 3．2．3分析和討論60 3．3變形奧氏體的動態再結晶規律研究62 3．3．1實驗方案62 3．3．2應力應變曲線的影響因素63 3．3．3變形工藝參數對奧氏體再結晶組織的影響64 3．4變形奧氏體的靜態再結晶規律研究683．4．1實驗方案68 3．4．2靜態再結晶的軟化率曲線68 3．4．3形變誘導碳化鈦析出70 3．4．4形變誘導析出動力學72 3．5過冷奧氏體的連續冷卻相變規律研究72 3．5．1試樣加工及實驗方案72 3．5．2連續冷卻轉變曲線和相變組織73 3．5．3形變奧氏體相變組織的力學性能77 3．6小結80 參考文獻81 4納米碳化物等溫析出動力學的研究方法83 4．1析出動力學的研究方法83 4．2等溫析出動力學的室溫壓縮研究85 4．2．1實驗方法85 4．2．2不同等溫條件下實驗鋼的屈服應力86 4．2．3TiC等溫析出行為與特征884．2．4強度增量與析出物體積分數的關系92 4．2．5等溫析出溫度時間的關系94 4．3顯微硬度和等溫壓縮測定PTT曲線96 4．3．1實驗思路96 4．3．2熱模擬研究方案97 4．3．3TiC等溫析出動力學曲線97 4．3．4等溫工藝對TiC析出的影響100 4．4小結102 參考文獻103 5鈦微合金化高強鋼的TTT、PTT曲線及其應用106 5．1過冷奧氏體等溫轉變（TTT）曲線106 5．1．1實驗方案106 5．1．2等溫相變組織107 5．1．3等溫轉變曲線108 5．2形變誘導析出PTT曲線1115．2．1實驗方案111 5．2．2不同變形量下的應力松弛曲線112 5．2．3析出時間溫度曲線114 5．3等溫相變和等溫析出的關系研究115 5．3．1實驗方案116 5．3．2等溫過程中鐵素體晶粒硬度變化規律116 5．3．3等溫相變過程中納米碳化物析出模型118 5．4形變誘導析出和等溫析出的耦合作用研究120 5．4．1實驗方案120 5．4．2應力松弛過程中奧氏體的組織演變120 5．4．3形變誘導析出和等溫析出對力學性能的影響 122 5．5小結123 參考文獻124 6鈦元素對低碳鋼組織和力學性能的影響1266．1鈦元素對低碳鋼再結晶影響的規律研究126 6．1．1實驗材料和研究方案126 6．1．2動態再結晶127 6．1．3靜態再結晶130 6．2鈦元素對低碳鋼連續相變的影響規律研究133 6．2．1實驗材料和研究方案133 6．2．2靜態CCT曲線及相變組織133 6．2．3動態CCT曲線及相變組織135 6．3鈦元素對實驗鋼組織演變的影響138 6．3．1實驗方案138 6．3．2奧氏體組織演變138 6．3．3等溫相變組織141 6．3．4含鈦鋼組織細化機理143 6．4鈦元素對實驗鋼力學性能的影響1446．4．1實驗方案144 6．4．2TMCP工藝對實驗鋼強度的影響144 6．4．3鈦元素對實驗鋼相變組織顯微硬度的影響145 6．4．4鈦元素對實驗鋼等溫壓縮強度的影響148 6．5小結150 參考文獻151 7低碳TiTiMo鋼的物理冶金特征154 7．1實驗材料和方法154 7．2變形奧氏體的再結晶156 7．2．1真應力應變曲線156 7．2．2組織演變160 7．2．3Ti、Mo元素對真應力應變曲線的影響162 7．3過冷奧氏體的連續冷卻相變164 7．3．1連續冷卻的熱膨脹曲線164 7．3．2不同冷卻速率下的室溫組織1657．3．3連續冷卻轉變（CCT）曲線172 7．4過冷奧氏體的等溫相變173 7．4．1過冷奧氏體等溫相變組織173 7．4．2過冷奧氏體等溫相變動力學177 7．5小結179 參考文獻180 8鈦微合金化高強鋼中納米碳化物的析出和作用機理182 8．1形變誘導碳化物析出182 8．1．1形變誘導析出動力學182 8．1．2形變誘導碳化物析出的粒子特征183 8．1．3奧氏體靜態再結晶和應變誘導析出的相互作用186 8．2連續冷卻相變過程中的碳化物析出189 8．2．1納米碳化物的析出特征189 8．2．2連續冷卻相變下的顯微硬度1948．2．3Mo元素對鈦微合金鋼連續冷卻相變組織和性能的影響197 8．3過冷奧氏體等溫過程中碳化物析出197 8．3．1等溫過程中的壓縮強度197 8．3．2等溫相變后的顯微硬度199 8．3．3析出溫度時間（PTT）曲線200 8．3．4等溫析出納米碳化物的TEM表征202 8．3．5等溫析出納米碳化物的APT表征210 8．3．6鉬對于等溫相變和析出的作用213 8．3．7700℃等溫相變碳化物析出的理論模型215 8．4小結219 參考文獻222 9鈦微合金化高強鋼發展方向和應用前景225 9．1熱軋帶鋼2259．1．1生產工藝參數225 9．1．2復合鈦微合金化技術226 9．1．3產品性能和用途227 9．2冷軋帶鋼228 9．2．1熱軋—冷軋—退火工藝228 9．2．2冷軋高強鋼的工藝性能229 9．2．3冷軋高強鋼的物理性能（電磁性能）229 9．3中厚板生產231 9．4建筑鋼筋232 9．5結語234 參考文獻235