卷取温度对钒微合金化耐候钢力学性能的影响

 在实验室制备了钒微合金化高强耐候钢,通过拉伸试验、冲击试验、扫描电镜、透射电镜对试验钢的组织结构、力学性能以及第二相粒子析出行为进行了研究,分析了不同卷取温度对耐候钢显微组织和力学性能的影响。研究结果表明：随着卷取温度的降低,试验钢在550℃获得最佳力学性能,晶粒尺寸细小,细晶强化效果明显,但是钒的析出数量减少,析出强化作用减弱。试验钢在550℃卷取时组织为铁素体、珠光体以及部分针状铁素体,针状铁素体组织以及细晶强化共同作用不但弥补了该卷取温度下析出强化的不足,而且使得试验钢的力学性能有了明显提高。     

高强耐候钢YQ450NQR1钒氮微合金化

 钒氮微合金化是高强耐候钢YQ450NQR1强化屈服强度的重要途径。钒氮微合金化对高强耐候钢YQ450NQR1性能的影响主要由钒和氮两部分构成,其中钒产生晶粒细化、析出强化的主要作用,氮强化钒的作用。通过高强耐候钢YQ450NQR1的钒氮积[w(V)·w(N)]研究,发现钒和氮质量分数的增加均可提高钢的屈服强度,同时钒和氮也呈乘积的方式对屈服强度产生影响。为保证高强耐候钢YQ450NQR1的屈服强度达到465 MPa,要求钒氮积[w(V)·w(N)]达到0.001 44以上。为提高连铸坯的高温塑性,降低铸坯裂纹发生的敏感性,氮质量分数需控制为0.012%～0.014%。     

氮对高强度耐候钢钒析出行为的影响

在普通耐候钢的基础上采用单独添加或复合添加微合金元素的方法生产高强度耐候钢,并结合攀枝花现有资源特点,针对性地进行了不同氮含量含钒高强度耐候钢的研究。采用Glbeele-3500热模拟试验机、相分析等方法,研究了含钒高强度耐候钢在不同变形程度及变形温度条件下的钒析出-温度-时间关系(PTT曲线),探讨了氮含量、变形量对钒析出行为的影响。试验表明,试验钢的PTT曲线为典型的C曲线形状,在一定的奥氏体化条件下,钒析出过程存在所需时间最短的析出温度;增加氮含量会使PTT曲线明显向左移动;增加变形量可以加快V(C,N)在奥氏体中的析出过程,使PTT曲线向左移动;变形量越大,析出开始时间越短。通过研究,为进一步产品开发提供了技术支持。     

V微合金化对高强高耐候乙字钢性能的影响

以中频感应炉冶炼不同钒、氮含量试验钢为材料,通过力学性能检验和析出相分析,研究了钒微合金化对高强高耐候乙字钢性能的影响。结果表明:钒在高强高耐候乙字钢中能起到细晶强化或沉淀强化的作用,而氮的加入可促使钒从固溶态向析出态转化,增大钒的析出强化作用。终轧温度对钒氮的析出强化作用敏感,终轧温度越低,V(C,N)的析出量越大,屈服强度越高,但强塑性匹配最好的终轧温度在850℃左右。     

V-N微合金化钢筋中钒的析出行为

研究了氮对含钒微合金化钢筋中钒的析出行为的影响。实验结果表明：低氮钒钢中,大部分钒固溶于铁素体基体,比例高达565,只有35．5％钒形成V（C,N）;高氮钒钢中,70％的钒析出形成V（C,N）,只有20％的钒因溶于基体,钢氮还减小了V（C,N）颗粒尺寸,明显增加细小V（C,N）析出相的体积分数。     

钒微合金化钢的技术进展与应用

摘要：介绍了钒微合金化技术的最新进展以及钒钢的开发与应用情况。氮是含钒钢中有效的合金元素,含钒钢中增氮,优化了钒在钢中的析出,显著提高沉淀强化效果。采用钒氮微合金化设计,配合适当的轧制工艺,促进V(C,N)在奥氏体中析出,起到了晶内铁素体形核核心作用,实现了含钒钢的晶粒细化。最新的研究成果表明钒微合金化可以提高双相钢、贝氏体钢、相变诱导塑性钢、孪晶诱导塑性钢、热成型马氏体钢等汽车用先进高强度钢的强度并改善使用性能,显示出良好的应用前景。钒氮微合金化技术在中国高强度钢筋、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,大大促进了中国钒微合金化钢的发展。     

钒对YQ450NQR1高强度耐候钢组织与性能的影响

以含钒YQ450NQR1高强度耐候钢为研究对象,通过光学显微镜、高分辨率电镜、相分析等方法,研究了不同钒含量试验钢的金相组织、钒析出行为,探讨了钒析出量与力学性能之间的关系.结果表明,试验钢热轧态组织为块状铁素体 珠光体;钒在钢中明显析出,析出相以VN或V(C,N)为主; 钒在YQ450NQR1钢中起明显的强化作用,并且钒的作用与氮密切相关.只要获得了较高的VN析出比例,试验钢的钒含量可以得到降低.     

Ti微合金化高强耐候钢的析出相观察和物理化学相分析

通过TEM和物理化学相分析手段定量研究了Ti微合金化高强耐候钢中析出相的结构、形貌、粒度和质量分数。研究结果表明：Ti微合金化高强耐候钢中的析出相有Ti（C，N）、TiC、TiN和Ti4C2S2；析出强化的强度随着析出粒子质量分数的增加和粒径的减小而增加，小于10nm的析出粒子对强度的贡献比较大；较低的卷取温度将会抑制TiC粒子的析出，从而降低析出强化的作用。     

CSP热轧工艺对Ti微合金化钢组织和性能的影响

采用金相显微镜、电子显微镜、化学相分析等手段研究了CSP热轧工艺对Ti微合金化高强钢组织和性能的影响。结果表明:880℃终轧、620℃卷取试验钢的屈服和抗拉强度分别为825、895 MPa,钢中存在大量的纳米尺寸TiC粒子,其沉淀强化效果超过150 MPa;卷取温度降低到580℃,TiC的析出受到抑制,沉淀强化效果明显减弱。卷取温度显著影响钢中第二相粒子的析出过程,终轧温度和卷取温度改变对晶粒尺寸也有影响,两者综合作用的结果使Ti微合金化钢的强度和韧性发生变化。     

氮对钒微合金化钢筋组织与性能的影响

通过生产试验及现有的大量研究成果研究了不同氮含量钒微合金化钢筋的组织与性能。研究结果表明,随着氮含量的增加,钢筋的组织晶粒度无明显变化,但钢筋的屈服强度增加,其原因是氮促进了V（C,N）的析出,有效地细化了析出物的颗粒尺寸,从而大大增强了钒的沉淀强化效果。     

钒氮微合金化技术在HSLA钢中的应用

含钒钢中增氮，促进了碳氧化钒的析出，增强了钒的沉淀强化作用，大幅度提高钢的强度。因此，氮是含钒钢一种经济有效的合金化元素。通过充分利用廉价的氮元素，钒氮微合金化钢在保证相同的强度水平下，可节约钒的用量，降低钢的成本。V－N微合金化技术在高强度钢筋、结构钢板带及型钢、无缝钢管、非调质钢、高碳钢钱棒材以及高速工具钢等产品中获得了广泛应用。     

钒铁与钒氮的复合强化机理及对钢材强度的影响

以HRB500试验钢为研究对象,分析了钒铁与钒氮的复合强化机理及对钢材强度的影响,弄清了不同微合金化方法的固溶析出行为和强化效果。其主要结果如下:(1)对于钒铁微合金化,当C=0.26%时,V含量由0.056%增加至0.2%时,产生的析出强化增量由46.2 MPa增加至114.7 MPa;(2)对于钒氮微合金化,当C=0.26%、N=0.010%时,V含量从0.056%增加至0.20%时,析出强化增量由70.7MPa增大到140.2MPa,N含量的增加使钢材析出强化增量和固溶强化增量均显著增大。     

V-N微合金化高强度铁塔用角钢的研究

利用V-N微合金化技术,在16Mn钢基础上进行铁塔用角钢的合金设计,并结合角钢的孔型轧制要求,考察了V/N合金设计以及板坯加热温度、轧制工艺参数对角钢组织性能的影响。结果表明,随着钢中V/N含量的增加,钢中弥散析出的第二相粒子数量显著增加,屈服强度显著提高,其中0.01%的钒含量对屈服强度贡献约为23 MPa。V-N微合金化角钢坯料再加热过程中V(C,N)粒子的溶解温度低于1 150℃,控制低的坯料加热温度有利于提高角钢的低温冲击韧性。终轧温度对低钒钢的屈服强度和韧性存在显著影响,但对高钒钢的组织性能影响不大。采用V-N微合金化设计后,角钢的综合性能得到显著提高,且力学性能对轧制工艺参数变化不敏感,因此,V-N微合金化技术适用于角钢的实际生产应用。     

钒、氮微合金化钢筋的强化机制

研究了钒、氮微合金化钢筋的强化机理。研究结果表明 ,对 0 .11% V - 85× 10 - 6 N的低氮钢 (钒钢 ) ,约 35 .5 %的钒以 V (C,N)形式析出 ,5 6 .4%的钒固溶在基体中。而在 0 .12 % V- 180× 10 - 6 N的高氮钢中 (钒 -氮钢 ) ,V (C,N)析出量成倍增加 ,约 70 %的钒以 V (C,N)形式析出 ,只有 2 0 %的钒固溶于基体。增氮后 ,V (C,N)析出相的平均尺寸由 10 7nm减小至 73.7nm ,且 1～ 10 nm细小质点的质量比由 2 1.1%提高到 32 .2 %。钢中增氮还细化铁素体晶粒尺寸     

固溶C对Nb-Ti微合金化ULC-BH钢板烘烤硬化性能的影响

通过定量相分析研究了Nb-Ti微合金化超低碳烘烤硬化钢(%:0.002C、0.01～0.02Nb、0.01～0.02Ti、0.002 8～0.004 2N)的析出相,建立了试验钢固溶C含量的计算公式。结果表明,随固溶C含量计算值的增加,钢板的烘烤硬化性BH₂值增大;随冷轧板退火温度(810～850℃)的增加,BH₂值增加;820℃退火时,640℃卷取的钢板BH₂值高于710℃卷取的钢板BH2值。     

钒氮微合金化技术在高强度钢中的应用

介绍钒氮微合金化的机理既通过钢中增氮后对钒的析出动力学的影响,优化了钒的析出状态,增加了钒的析出强化和细晶强化效应及其在高强度钢筋、非调质钢、高强度厚壁H型钢和CSP产品等产品开发中的应用.     

钒氮合金在高碳钢WSWRH82B中的应用

介绍了钒氮合金在高碳钢盘条W SWRH82B中的应用,钒氮微合金化对W SWRH82B钢组织和性能的影响;根据实验室模拟不同冷却工艺对含钒氮钢组织、性能影响的结果,提出了开发2 000 MPa及其以上超高强度钢绞线用盘条钢中的钒、氮元素的合理加入量;根据含钒氮钢中钒氮化物在冷却过程中的析出行为,分析了析出机制。     

氮-钒微合金化对低碳耐候钢强韧性的影响

利用真空感应炉冶炼氮-钒微合金化的低碳耐候钢,结合金相显微镜和透射电镜分析了耐候钢的显微组织,并通过拉伸、冲击试验和断口分析表征了实验钢的强韧性.力学试验结果表明,氮-钒微合金化耐候钢具有良好的塑性和强韧性组合.金相组织分析表明,加氮加钒耐候钢中主要组织为等轴铁素体和少量离异型珠光体(体积分数5%),体积分数约30%的铁素体晶粒中有类似粒状贝氏体组织生成;弥散析出的VN质点细化了铁素体晶粒,铁素体平均晶粒尺寸为7.8 μm.     

增氮对钒微合金钢组织和性能的影响

 通过对不同钒、氮质量分数的试验钢进行热模拟压缩试验和实验室轧制试验,用OM、SEM和TEM分析试验钢的显微组织,研究增氮对钒微合金钢组织和性能的影响。结果表明,普通钒微合金钢为板条贝氏体＋粒状贝氏体组织,增加氮质量分数,可促进晶内铁素体相变,得到针状铁素体组织,使M/A组织细化且弥散分布,改善韧性;而增加钒质量分数,可以增加析出强化作用,提高强度,但组织形态无明显变化,不能提高韧性。增氮钢中的钒在奥氏体内以VN析出,低氮钢内的钒在铁素体内以VC的形式析出,奥氏体-铁素体、VC-铁素体和VN-铁素体的平面点阵错配度分别为6.72%、3.89% 和 1.55%,在奥氏体内析出的VN可以作为铁素体的优先形核位置,促进晶内铁素体相变。     

钒对低碳钢动态再结晶的影响规律研究

为研究钒对低碳钢动态再结晶的影响规律,选取4种对比成分的钒氮微合金化钢,测量动态再结晶的流变应力曲线,获得了峰值应力σ_p、应变速率ε及变形温度T的对应关系,分析了变形温度、V及N含量对流变应力曲线的影响。建立了钒氮微合金化钢及对比钢的热变形动态再结晶Avrami模型,回归得到其动态再结晶名义激活能。结果表明:V对动态再结晶临界温度提高有限,V和N复合后对动态再结晶临界温度提高明显,延迟再结晶能力增强。