钢的微合金化强化机理浅析

介绍了微合金化元素Nb、V、Ti的物理特性,论述了它们细化晶粒强化及沉淀析出强化的机理,分别阐明了Nb、V、Ti元素的微合金化特点。     

热处理对Ti微合金化马氏体钢强度的影响

正马氏体钢是非常重要的金属材料,它具有高的强度、好的延展性和良好的焊接性能。传统的马氏体钢的强度主要与它的碳含量、合金元素含量有关。众所周知,析出强化与晶粒细化也是提高金属材料强度的重要手段,但到目前为止很少有人对其在马氏体钢中的作用进行研究。合金元素Nb、V、Ti在高强度钢中的晶粒细化和析出强化的作用使其得到广泛应用。含Nb、V、Ti元素的合金在控轧条件下     

低碳微合金化含硼冷镦钢的力学性能研究

实验室试制了低碳Nb、V微合金化含硼冷镦钢,并对试验钢的组织和性能进行了对比研究.结果表明:钢中添加适当的Nb、V细化了含硼钢的铁素体晶粒,显著提高了含硼钢的抗拉强度,其中,Nb、V复合微合金化含硼钢的效果最好,其次是含钒硼钢和含铌硼钢.分析表明,Nb、V复合微合金化在含硼钢中的主要作用在于细化晶粒和沉淀强化.     

高强厚规格汽车及工程机械用钢低温冲击性能研究

针对原有高强度厚规格汽车及工程机械用钢低温冲击性能不能满足客户使用要求的问题分析了原因,并制定和实施了一系列改进措施。通过将Nb作为主要强化元素,Ti、V作为辅助强化元素的化学成分体系,充分发挥Nb在微合金钢中的细化晶粒作用,同时按Nb的特性设计控轧控冷工艺,保证了高强度(Rm≥700 MPa)厚规格(≥6 mm)汽车及工程机械用钢良好低温冲击性能。     

钢中钛与铌的行为差异性研究

为了获得综合机械性能,高强度钢通常是钢中添加元素Ti和Nb的低合金钢。钢中添加微合金化元素Ti和Nb的目的是形成碳化物、氮化物和碳氮化合物从而细化钢中的晶粒进而提高钢的综合机械性能。但是,通过采用具有夹杂物分析功能的扫描电镜的研究发现,钢中添加元素Ti后,在钢中形成大量含Ti的硫化物,而Nb没有发现为硫化物。在非Ti的硫化物中大量存在Ti,而存在Nb的量比较少。结果使得钢中Ti的有效成分变化大,而Nb的有效成分变化小,即高强度钢中添加Nb的效果优于Ti,产品性能更加稳定。     

Nb、V微合金化对高强管线钢相析出及强度的影响

利用扫描电镜、背散射电子衍射和透射电镜等表征方法,系统研究了微合金元素Nb和V对高强度管线钢组织结构与力学性能的影响。结果表明：在热机械控制工艺态,两种材料均为铁素体+贝氏体两相组织,Nb添加实验钢析出相数量高于V添加实验钢;在调质态下,两种样品的组织均为细小的贝氏体铁素体,均达到高强度管线钢X80的力学性能要求;与Nb元素相比,V的添加能使实验钢在回火过程中析出更加细小、弥散的碳化物,V适合用于热处理态材料的生产。Nb、V两种微合金元素对材料基体组织的影响没有显著性差异,Nb的晶粒细化效果优于V,V的沉淀强化效果优于Nb。     

Nb、V、Ti在钢中的作用及其在天铁的应用 前景

通过描述微合金化元素Nb、V、Ti对钢的强化、韧化机理,阐明Nb、V、Ti在天铁应用的必要性和可行性。     

供热机械加工用的HSLA中铌和硼的最佳微合金化

在碳很低的低碳钢中,为了运用带加速冷却的热机械加工(TMP),通过机械性能和显微组织,研究了复合添加硼和一种细化晶粒元素如Nb,Ti或V的作用。发现虽然单独加硼对钢的机械性能几乎没有影响。但复合添加Nb和B却改善了强度和韧性的匹配。钢中单独加入B,轧制后在奥氏体晶界上析出粗大的Fe_(23)(CB)_6,从而消耗了B,使其无法起到抑制γ-α转变的作用。铌加入B钢抑制了Fe_(23)(CB)_6的析出并大大地推迟γ-α转变,从而形成一种细晶粒贝氏体组织。Ti象Nb一样有类似的作用,但V没有这种作用。用复合添加Nb和B,通过合金元素对轧制期间奥氏体的最低再结晶温度的影响试验,还研究了钢的强化和韧化机制以及γ-α转变特性。     

钒钢的技术进展

 介绍了V在钢中的应用及V微合金化技术最新进展。通过含V钢中增N,利用廉价的N元素,优化了V的析出,显著提高沉淀强化效果,达到节约V用量及降低成本的目的。V-N钢中V（C,N）在奥氏体中析出,起到晶内铁素体核心作用,明显细化铁素体晶粒。V在贝氏体中的析出起到明显强化作用,提高了贝氏体的强度。V-N微合金化技术在高强度钢筋、高强度型钢、非调质钢、薄板坯连铸连轧高强度带钢等产品中获得广泛应用。     

微合金高碳硬线钢组织控制与性能研究

高碳硬线钢中添加Nb,V元素,通过轧后冷却控制以及组织性能对比,研究微合金化元素Nb对高碳硬线钢晶粒度、索氏体组织以及拉伸性能的影响.结果 表明:高碳硬线钢中通过Nb,V的综合作用,有利于细化珠光体团和珠光体片层间距,有效提高钢的强韧性.     

������-������ͷǵ��ʸ��е�΢�Ͻ𻯼����칤��

The beneficial effects of the elements Nb, V, Ti and N in microalloyed forging steels was reviewed. Among these elements, the vanadium is the most effective and commonly used strengthening element for non-quenched and tempered steels due to its high solubility in the steels. The effects of grain refinement and precipitation strengthening can be achieved in non-quenched and tempered steels through micro-alloying elements Nb, V and Ti inhibiting the recrystallization of deformed austenites and grain growth, and enchancing strain induction precipitation during hot processing. Although the Nb, V and Ti are all strengthening elements, their strengthening effect and strengthening mechanism vary with the C and N content of these steels. Therefore, it would be the most effective way to improve strength and toughness of the ferrite-pearlite non-quenched and tempered steels through making use of the microalloying characteristics of the elements Nb, V, Ti and N and meanwhile applying the proper forging process.     

汽车用高强度大梁板试制工艺探讨

通过对试制的四炉高强度大梁板所得的数据进行分析、讨论，得出低碳、低合金钢在添加微量元素后能够达到560L、590L对钢强度及韧性的要求。着重分析加入微量元素Nb、V、Ti通过晶粒细化，析出强化，固溶强化使钢的强度得以提高。     

氮在非调质钢中的作用

了氮在非调质钢中所起的有益作用。在Ｎｂ,Ｖ,Ｔｉ三咱微合金化元素中,钒有较高的溶解度,钒有较高的溶解度,是非调质钢最常用也是最有效的强化元素。钒在钢中通过形成细小析出相起细化晶粒和沉淀强化作用。与碳相比,氮与钒有更强的亲和力,且氮化物更稳定,因此,氮对控制钒的析出起更重要的作用。大量研究结果表明,非调质钢中增氮改变了钒在相间的分布,促进Ｖ（Ｃ,Ｎ）析出,使析出相的颗粒尺寸明显减小。因而氮增强了非调     

含Nb-Ti低碳钢的析出与细晶强化效应研究

采用控轧控冷(TMCP)工艺制备的0.013%Nb-0.013%Ti钢和C-Mn钢性能对比显示,添加微量Nb-Ti明显提高了钢的强度和冲击韧性,原因是微量Nb-Ti细化了铁素体晶粒并得到更高体积分数的弥散分布(Nb,Ti)(C,N)析出颗粒。用Hall-Petch晶粒尺寸强化和Ashby-Orowan弥散强化模型计算铁素体晶粒尺寸、析出颗粒尺寸和体积分数等微观组织变量对强度的量化贡献,结果表明,Nb-Ti钢的主要强化机理为细晶强化和弥散强化,而降低韧脆转变温度的主要机理是晶粒细化和微合金碳氮化物析出降低了钢中的自由氮含量。     

合金元素对桥梁结构钢HPS70W组织性能的影响

通过添加不同含量的Nb、Mo、V,研究了合金元素对桥梁结构钢板HPS70W力学性能、金相组织和第二相粒子析出的影响。试验结果表明:合金元素Mo、V对桥梁结构钢板HPS70W没有起到明显的析出强化作用,合金元素Nb对桥梁结构钢板HPS70W低温韧性、强度和塑性有显著的作用。     

工程机械用低碳贝氏体钢Q550的性能与组织分析

介绍了韶钢的Q550高强度工程机械用钢的生产情况,采用低碳,Nb、V、Ti、Mo等微合金化的成分设计,结合控轧控冷、离线回火工艺生产了厚度达到30 mm的Q550钢板,钢板的力学性能满足交货需要。利用光学显微镜、扫描电镜分析了钢板的组织情况,并使用透射电镜结合能谱仪分析了钢板的析出相情况,分析结果表明Q550钢板的回火组织为粒状贝氏体、针状铁素体以及少量多边形铁素体,晶粒细小、均匀,析出相主要是Nb、Ti的碳氮化物,V、Cr对Q550的析出强化没有贡献。     

780MPa级重载汽车用大梁钢的工业试制

以低碳复合添加微合金元素铌和钛为成分设计思路,综合运用细晶强化、相变强化和析出强化三种强化机制,在国内某厂1750mm半连续热连轧机组进行了780MPa级大梁钢的工业试制.结果表明,终轧温度需控制在780～860℃,卷取温度需控制在450～550℃.大梁钢的显微组织为贝氏体和少量的细晶铁素体,并获得了大量弥散的尺度为1...     

Ti-V-Mo微合金化22MnB5钢中析出相及其强化作用

使用温成形替代热成形可以避免热成形过程中表面氧化等问题,但热成形常用22MnB5钢在高温回火后出现明显的软化现象.而通过向钢中添加Ti、V、Mo等微合金元素可以在钢中形成细小的析出相以及细化晶粒,起到提高强度的作用,从而可以解决该问题.因此,通过在22MnB5钢中添加Ti、V、Mo微合金元素,利用OM(光学显微镜)、F...     

薄板坯中钢微合金化对其性能的影响

从理论分析结果来看,钒、钛、铌、硼等微合金元素都能够满足在薄板坯连铸连轧上的生产,但其作用机理及强化强度受到其本身特性及工艺条件的影响而不同;钒、铌、钛可以通过细化晶粒和沉淀强化来提高强度,对抑制再结晶能力,表现为铌>钛>钒,而硼主要表现能显著提高钢的淬透性,硼微合金钢深加工方面性能显著。     

Effect of Ti Additions on Micro‐Alloyed Nb TRIP Steel

In the present study, the influence of Ti‐additions on the mechanical properties of Nb‐microalloyed TRIP steel is investigated. Ti micro‐alloying additions to multi‐phase Nb TRIP steel result in a substantial increase of the yield strength and a reduction of strain hardening. The increase of the yield strength can be attributed mainly to grain refinement with a relatively small contribution of precipitation hardening. Based on general principles and well‐known models of alloying strengthening, metallurgical reasons for the observed mechanical behavior of the steel can be formulated. The contribution of precipitation hardening is relatively small as Ti‐addition result in the formation of coarse (Nb,Ti)(C,N) particles. The addition of Ti to a Nb‐microalloyed TRIP steel leads to a pronounced enhancement of precipitation kinetics of (Nb,Ti)(C,N), thereby increasing their phase fraction. The precipitates coarsen and tend to form groups of aggregates of particles rather than single isolated particles with increasing intercritical annealing time. In addition, Ti‐addition to Nb‐microalloyed TRIP steel has a direct influence on the chemical composition of the precipitates, which become Ti‐rich.