工程科学学报，第37卷，第1期：42-49,2015年1月 Chinese Journal of Engineering,Vol.37,No.1:42-49,January 2015 D0l:10.13374/j.issn2095-9389.2015.01.007:http://journals..ustb.edu.cn CSP流程钛微合金化高强钢的第二相粒子析出行为 田 星”，朱国明”，康永林)区，张永锟，谭佳梅) 1)北京科技大学材料科学与工程学院，北京1000832)武汉钢铁股份有限公司条材总厂CSP分厂，武汉430083 ☒通信作者，E-mail:kangylin@usth.edu.cn 摘要采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、物理化学相分析等方法并结合热力学计算，分析了CSP工艺生产的钛微合金 化高强钢的析出物特征及析出规律.研究发现：屈服强度7O0MPa级高强钢中存在大量球形的纳米级TC和Ti(C,N)粒子及 少量不规则形状、100nm以上的Ti,C,S2粒子，TiN在连轧前完成析出，TiC主要在卷取和空冷时析出.不含钼钢和含钼钢 (0.1%Mo)中MC相的质量分数为0.049%和0.043%，由于钼的加入，含钼钢中Ti的析出量较少，但析出粒子更为细小，并 定量得到了不含钼钢和含钼钢的析出强化效果分别为126MPa和128MPa. 关键词高强钢：钛：微合金化：纳米粒子：析出强化 分类号TG142.1 Precipitation behavior of Ti-microalloyed high-strength steel by CSP process TIAN Xing,ZHU Guo-ming,KANG Yong-Hin,ZHANG Yong-tun2,TAN Jia-mei2) 1)School of Materials Science and Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China 2)CSP Branch of General Wire Rod Mill,Wuhan Ironand Steel (Group)Co.,Wuhan 430083,China Corresponding author,E-mail:kangylin@ustb.edu.cn ABSTRACT Optical microscopy,electron microscopy and physic-chemical phase analysis,in combination with thermodynamic calculations,were used to study precipitates and their precipitation regularity in Ti-microalloyed high-strength steel produced by CSP process.It is found that lots of spherical TiC and Ti(C,N)nanoparticles with a few of irregular shaped TiCS above 100nm in size exist in the steel with a yield strength of 700 MPa.TiN is completely precipitated from the steel before tandem rolling,but TiC mainly precipitates during coiling and cooling.The mass fractions of MC phases in the steel without Mo and the steel containing Mo are 0.049%and 0.043%,respectively.Owing to the addition of molybdenum,the amount of Ti precipitates in the steel containing Mo decreases while the precipitate size becomes smaller.The precipitation strengthening effects of the steel without Mo and the steel containing Mo are 126 MPa and 128 MPa,respectively. KEY WORDS high strength steel:titanium;microalloying:nanoparticles:precipitation strengthening 薄板坯连铸连轧是一种先进的钢铁制造技术，自 钢材产品，可应用于汽车和集装箱框架等，需求量日益 1989年第一条CSP薄板坯连铸连轧生产线在美国投 增大，市场前景良好.近几年，屈服强度700MPa级 产以来-，CSP(compact strip production)技术因其流 别高强钢已经通过使用微合金化技术得以实现，并对 程短、投资少、适应性强等优势因，已经得到了迅速的 其强化机制进行了分析.Chen等可讨论了钢中添加 发展. Nb、Ti和Mo对碳化物沉淀强化效果的影响：Misra 为了满足节能降耗的需要，高强钢的开发得到了 等通过研究屈服强度770MPa的Nb-Ti复合强化的 越来越多的关注，热轧薄规格高强钢作为高附加值的 热轧钢，发现高位错密度及细小的析出粒子是强度高 收稿日期：2014-08-19 基金项目：国家高技术研究发展计划资助项目(2013AA031601):国家自然科学基金资助项目(U1460101)工程科学学报，第 37 卷，第 1 期: 42--49，2015 年 1 月 Chinese Journal of Engineering，Vol． 37，No． 1: 42--49，January 2015 DOI: 10． 13374 /j． issn2095--9389． 2015． 01． 007; http: / /journals． ustb． edu． cn CSP 流程钛微合金化高强钢的第二相粒子析出行为 田 星1) ，朱国明1) ，康永林1) ，张永锟2) ，谭佳梅2) 1) 北京科技大学材料科学与工程学院，北京 100083 2) 武汉钢铁股份有限公司条材总厂 CSP 分厂，武汉 430083  通信作者，E-mail: kangylin@ ustb． edu． cn 摘 要 采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、物理化学相分析等方法并结合热力学计算，分析了 CSP 工艺生产的钛微合金 化高强钢的析出物特征及析出规律． 研究发现: 屈服强度 700 MPa 级高强钢中存在大量球形的纳米级 TiC 和 Ti( C，N) 粒子及 少量不规则形状、100 nm 以上的 Ti4 C2 S2 粒子，TiN 在连轧前完成析出，TiC 主要在卷取和空冷时析出． 不含钼钢和含钼钢 ( 0. 1% Mo) 中 MC 相的质量分数为 0. 049% 和 0. 043% ，由于钼的加入，含钼钢中 Ti 的析出量较少，但析出粒子更为细小，并 定量得到了不含钼钢和含钼钢的析出强化效果分别为 126 MPa 和 128 MPa． 关键词 高强钢; 钛; 微合金化; 纳米粒子; 析出强化 分类号 TG142. 1 Precipitation behavior of Ti-microalloyed high-strength steel by CSP process TIAN Xing1) ，ZHU Guo-ming1) ，KANG Yong-lin1)  ，ZHANG Yong-kun2) ，TAN Jia-mei2) 1) School of Materials Science and Engineering，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China 2) CSP Branch of General Wire Ｒod Mill，Wuhan Ironand Steel ( Group) Co． ，Wuhan 430083，China  Corresponding author，E-mail: kangylin@ ustb． edu． cn ABSTＲACT Optical microscopy，electron microscopy and physic-chemical phase analysis，in combination with thermodynamic calculations，were used to study precipitates and their precipitation regularity in Ti-microalloyed high-strength steel produced by CSP process． It is found that lots of spherical TiC and Ti( C，N) nanoparticles with a few of irregular shaped Ti4C2 S2 above 100 nm in size exist in the steel with a yield strength of 700 MPa． TiN is completely precipitated from the steel before tandem rolling，but TiC mainly precipitates during coiling and cooling． The mass fractions of MC phases in the steel without Mo and the steel containing Mo are 0. 049% and 0. 043% ，respectively． Owing to the addition of molybdenum，the amount of Ti precipitates in the steel containing Mo decreases while the precipitate size becomes smaller． The precipitation strengthening effects of the steel without Mo and the steel containing Mo are 126 MPa and 128 MPa，respectively． KEY WOＲDS high strength steel; titanium; microalloying; nanoparticles; precipitation strengthening 收稿日期: 2014--08--19 基金项目: 国家高技术研究发展计划资助项目( 2013AA031601) ; 国家自然科学基金资助项目( U1460101) 薄板坯连铸连轧是一种先进的钢铁制造技术，自 1989 年第一条 CSP 薄板坯连铸连轧生产线在美国投 产以来［1--2］，CSP ( compact strip production) 技术因其流 程短、投资少、适应性强等优势［3］，已经得到了迅速的 发展． 为了满足节能降耗的需要，高强钢的开发得到了 越来越多的关注，热轧薄规格高强钢作为高附加值的 钢材产品，可应用于汽车和集装箱框架等，需求量日益 增大，市场前景良好［4］． 近几年，屈服强度 700 MPa 级 别高强钢已经通过使用微合金化技术得以实现，并对 其强化机制进行了分析． Chen 等［5］讨论了钢中添加 Nb、Ti 和 Mo 对 碳 化 物 沉 淀 强 化 效 果 的 影 响; Misra 等［6］通过研究屈服强度 770 MPa 的 Nb--Ti 复合强化的 热轧钢，发现高位错密度及细小的析出粒子是强度高