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进入21世纪,钢铁产品仍然是国民经济建设中不可替代的结构材料.并且随着社会生产发展的需要,为了降低成本、提高结构的安全性、增强材料的竞争力,对钢材的性能提出了更高的要求.采用TMCP工艺使常规材料的性能升级,成为研究的焦点.该文结合新一代高强高韧性钢铁材料的开发,根据南钢中板厂实际生产情况,系统地研究16MnR中厚钢板的TMCP生产工艺,论文工作的要点及主要成果如下:(1)利用Gleele-1500热模拟机,通过双道次压缩实验,测定了16MnR和16MnNbR钢的静态再结晶软化率,研究了变形温度和变形程度对奥氏体变形后保温时间内的再结晶行为.(2)利用楔型件轧制实验,定性定量分析了变形温度和变形程度对奥氏体再结晶行为的影响规律.确定16MnR钢奥氏体再结晶区轧制的变形制度为:①高温区的道次变形量宜控制在10~20％;②低温区可控制到20％以上.这有利于避免混晶的形成,减小相变后生成魏氏体的几率.(3)利用轧制阶梯形试件,研究再结晶区、未再结晶区轧制对16MnR钢组织和力学性能的影响.指出未再结晶区轧制时,应降低进精轧温度或增加待温厚度,提高有效的应变累积百分数,为铁素体提供更多形核点;确定16MnR和16MnNbR钢的最佳精轧温度区间分别为810~880℃和850~930℃,最佳的待温厚度为成品钢板的2.0~2.5倍.(4)利用控制轧制+加速冷却实验,研究加速冷却对16MnR和16MnNbR钢组织和力学性能的影响.指出控制冷却时,冷却速度不宜过大,终冷温度及钢材冷却表面瞬时温度不宜低于贝氏体转变温度,以避免过量的脆性相形成而导致钢材塑韧性降低,确定16MnR和16MnNbR钢的冷却速度和终冷温度分别为5~15℃/s和650~700℃.(5)在φ300小轧机上进行的综合试验结果表明,采用所研究开发的TMCP工艺,可使16MnR和16MnNbR钢板的屈服强度提高10~20％,冲击韧性提高50~100％,其余各项性能指标均满足国家标准要求.