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1、 重庆科技学院毕业设计（论文）开题报告题题 目目 控轧控冷下 Q235 钢组织演变规律与性能变化关系研究 学学 院院 冶金与材料工程学院 专业班级专业班级 材控普 08-01 学生姓名学生姓名 洪 诚 学号学号 2008440459 指导教师指导教师 耿 迅 2012 年 03 月 02 日毕业设计毕业设计( (论文论文) )开题报告开题报告1.本课题的目的及意义，国内外研究现状分析1.11.1 本课题的目的及意义本课题的目的及意义控轧控冷是一项具有丰富理论内容和较大实用价值的轧钢新技术。其基本特点是把利用塑性变形得到钢材外部几何形状的热加工成形过程与控制改善钢材组织形状，提高钢材性能的物理冶
2、金过程有机结合起来。控轧控冷突出的优点是可大幅度提高低碳钢、低合金钢材的强韧性；提高热轧钢材性能合格率；同时可简化工序，节省能源，节约合金，具有显著的经济效益和社会效益。虽然控制轧制和控制冷却逐渐融合为一体，但是两者还是有着不同的内涵。控制轧制是钢材形变热处理的一种，它是在热轧过程中通过对金属加热制度、变形制度和温度制度的合理控制，使热塑性变形与固态相变结合，以获得细小晶粒组织，使钢材具有优异的综合力学性能的轧制新工艺。控制冷却是对轧后钢材的冷却工艺参数（始冷温度、终冷温度、冷却速度）合理控制，为钢材相变做好组织准备，并通过控制相变过程的冷却速度，以达到控制钢材组织状态、各种组织的组成比以及碳
3、氮化物析出等，从而提高和改善钢材的综合力学性能与使用性能。Q235 钢在现今的各种社会建设上得到了广泛应用，而提高 Q235 钢的强韧性同时节省合金元素的使用量也成为广泛关注的课题。通过对本课题的前期准备和实验操作，进一步认识和了解控轧控冷的相关知识，对 Q235 钢组织演变有了较为清晰的认识，掌握了控轧控冷下钢组织的演变规律，并掌握了钢组织演变对钢材的性能变化的影响。此外，通过控轧控冷条件下对 Q235 钢组织演变规律与性能变化关系的研究，进一步地揭示了热变形过程中变形和冷却工艺参数与刚才的组织变化、相变规律以及钢材性能之间的内在关系，充实和形成了钢材热变形条件下的物理冶金工程理论，为制定合
4、理的热轧生产工艺提供了依据。1.2 国内外研究现状分析国内外研究现状分析控制轧制和控制冷却技术是近十多年来国内外新发展起来的轧钢生产新技术，受到国际冶金界的重视。各国先后开展了多方面的理论研究和应用技术研究，并在轧钢生产中加以应用，明显的改善和提高了钢材的强韧性和使用性能，为节约能耗、简化生产工艺和开发刚才新品中创造了有利条件。控轧控冷技术是适应高强度低合金钢（HSLA）的发展而产生和发展的。用于桥梁、造船、高压容器、管线及车辆等方面的高强度低合金结构钢，不仅要求具有较高的强度，还要求有较好的韧性、成型性及焊接性能。早期的高强度低合金钢的化学成份是按强度设计的，而对焊接性能、成型性及抗脆性断裂
5、性能没有给予重视。自从第二次世界大战中全焊接结构船发生脆断事故以来，战后对造船用钢及其他结构用钢，通常采取提高 Mn/C 比，用铝脱氧及进行常化处理等措施来获得较高的断口韧性。但一些国家如荷兰、比利时、瑞典等国一些没有热处理设备的轧钢厂，为了提高港的强度和韧性，故将终轧温度控制在 900以下，并给予 20%30%的道次压下率，生产出具有良好韧性的钢材，这就在工业生产上首次采用控制轧制来代替常化处理，解决了钢的脆断问题，这也就确立了控轧控冷技术的原始基础。以后随着 HSLA 的发展，于 1958 年确立了添加微量铌对提高热轧状态钢的强度是有效的。60 年代采用控制轧制解决了含 Nb 钢 VTs
6、偏高的问题。1969 年美国在热带轧机上采用控轧控冷生产出 X65 管线板。70 年代以来，控轧控冷技术越来越受到重视，并在生产中得到广泛应用，例如法国生产的中厚钢板控轧板约占 60%。近年来国外新建的中厚板轧机和热带轧机大都按控轧要求设计，允许承载能力大，刚性好，设有控冷装置和配置有完善的测试仪表及控制系统，能精确地控制各工艺参数，满足各种控轧控冷工艺要求，生产出性能优良的各种板材。与此同时，有关控轧控冷应用基础研究日益深入，发表了许多水平较高的学术论文，进一步指导和推动了控轧控冷技术的发展和应用。80 年代以来，控轧控冷技术又有新的进展，开发了一些新的控轧方法，如多坯交叉轧制法；SHT 法
7、，即住友公司高韧性生产方法，其特点是双加热双轧制，粗轧后水冷至 Ar1，再加热至常化温度轧制；NIC 法，即新日铁公司超低温加热临界控制法，其特点是板坯加热温度低，在 1000以下，能生产出焊接性能良好的低温用超低碳贝氏体钢、M 双相钢及钛钒铁素体珠光体钢。目前控轧控冷技术仍处在发展中。60 年代初，我国在控制轧制、轧后控制冷却和钢材形变热处理工艺研究方面已经起步，并取得初步成果。例如，对含有Cr、Ni、V 的超高强度钢的形变热处理工艺研究，轴承钢轧后快冷工艺研究，钢板组织性能与轧制工艺参数关系研究等。但是，由于某些原因，使这方面的研究工作延误了十多年之久，直到 1978 年才又重新开始对控制
8、轧制和控制冷却工艺及其相关理论进行系统的研究。控轧控冷技术先后列为国家“六五” 、 “七五” 、 “八五”科技攻关项目，有关大专院校、科技院所及生产厂，结合常用钢种和国内轧机条件，在控轧控冷技术的基础理论研究与实际应用方面作了许多卓有成效的工作，如测定了钢种的基础数据；对 Nb、V、Ti 微合金元素在钢中的作用，形变奥氏体再结晶，控轧控冷工艺与组织性能的关系，微合金元素碳氮化物固溶析出，钢的变形抗力等进行了广泛深入研究；某些生产厂应用控轧控冷取得了提高产品质量和性能合格率的好效果。毕业设计毕业设计(论文论文)开题报告开题报告2.本课题的任务、重点内容、实现途径 2.12.1 课题的任务课题的任
9、务1.对本课题的可行性分析，本课题的意义，完成开题报告；2.翻译一篇与本课题相关的外文译文（一文不少于 2000 字） ；3.了解控轧控冷理论及工艺的原理和发展现状；4.了解 Q235 钢的用途、性能及生产工艺；5.了解钢材强韧化的机理及工艺方法；6.了解控轧控冷工艺在中厚板中的应用概述；7.分析轧制冷却制度对 Q235 钢显微组织的影响；8.分析轧制冷却制度对 Q235 钢性能的影响。2.22.2 课题的重点内容课题的重点内容本课题通过综述控轧控冷理论及工艺的原理和发展现状、综述 Q235 钢的用途和性能、综述钢材强韧化的机理及方法、综述控轧控冷工艺在中厚板生产中的应用，分析获得轧制制度对
10、Q235 钢显微组织和性能的影响。课题的重点内容是通过对 Q235 钢控轧控冷制度的调整来获得 Q235 钢组织演变规律与性能变化的结论。2.32.3 课题的实现途径课题的实现途径控制轧制是在热轧过程中通过对金属加热制度、变形制度和温度制度的合理控制，使热塑性变形与固态相变结合，以获得细小晶粒组织，使钢材具有优异的综合力学性能的轧制新工艺，而控制冷却是控制轧后钢材的冷却速度达到改善钢材组织和性能的目的，两者主要涉及了金属加热制度、变形制度、温度制度和冷却制度等。本课题主要是通过控制温度制度和冷却制度，以获得相应的结论，实验中更多涉及的是对试样的冷却速度进行的控制。实验中由于需要对试样的显微组织
11、进行观察，故而需要使用电子显微镜对不同冷却制度下的试样进行观察，并描绘相关的草图，以备对比。另外要对控轧控冷后的试样进行力学性能的测试，测试项目有屈服强度、抗拉强度等等。毕业设计毕业设计(论文论文)开题报告开题报告3.完成本课题所需工作条件（如工具书、计算机、实验、调研等）及解决办法 3.13.1 所需工作条件所需工作条件A、工具书1 王廷溥，齐克敏主编， 金属塑性加工学轧制理论与工艺 ，冶金工业出版社，2006；2 崔忠圻主编， 金属学与热处理 ，机械工业出版社，2009；3 王有铭主编， 钢材的控制轧制与控制冷却 ，冶金工业出版社，1995；4 李曼云主编， 钢的控制轧制和控制冷却技术手册
12、 ，冶金工业出版社，1998；5 王占学主编， 控制轧制与控制冷却 ，冶金工业出版社，1988；6 于庆波，刘相华，赵贤平主编， 控轧控冷钢的显微组织形貌及分析 ，科学出版社，2010；7 丁发兴，余树武，温海林著， 高温后 Q235 钢材力学性能研究 ，建筑材料学报，2006；8 20002011 年的轧钢期刊杂志。另外，需查阅中文学术期刊、维普中文科技期刊全文数据库、SCI、EI、Kluwer 等数据库相关文献和资料。B、计算机在计算机上完成数据的整合和相关表格的制定等C、实验与指导教师沟通制定实验过程，通过指导老师向学校申请相关实验，完成实验的结果记录和相关操作。3.23.2 解决办法解决办法所需工具书可通过学校图书馆搜寻，网络数据则通过个人或学校图书馆网络查询。计算机则自备。实验情况有待与指导教师沟通。期刊杂志也可以在图书馆找寻，若没有则在网络上搜寻。毕业设计毕业设计(论文论文)开题报告开题报告指导教师意见：指导教师意见：（对本课题的深度、广度及工作量的意见、对设计结果的预测，并明确是否可以开题）指导教师（签字） 年 月 日系审查意见：系主任（签字） 年 月 日
