微合金管线钢的碳氮化物高温溶解与析出

结合无缝管线钢的生产实践,根据固溶度积公式和理想化学配比计算出各种微合金的全固溶温度.在连铸过程中,Nb、Ti、Al的析出将降低连铸坯的高温热塑性;在穿孔和连轧过程中,固溶的Ti、Nb、Al的碳氮化物将有效地阻止形变奥氏体再结晶,并诱导析出(Ti,Nb)(C,N);在定径终轧期间及终轧结束后,随着钢中N含量的增加,V的沉淀强化作用增强.     

溶质元素对X80管线钢碳氮化物析出行为的影响

为了明晰X80管线钢凝固过程中析出物粒子析出规律。采用Thermo-calc软件对X80管线钢凝固过程中奥氏体、铁素体相转变温度,析出物类型,析出物开始析出温度与析出相最大质量分数进行热力学分析。计算结果表明:X80管线钢凝固过程析出相主要包括MnS相、AlN相、铁素体相及奥氏体相、富钛相碳氮析出相、富铌相碳氮析出相与碳化钒析出相。富钛相碳氮析出相析出温度为1 390℃,质量分数为1.2×10~(-4),析出相随C元素和Nb元素的含量增加而受到抑制。N元素和Ti元素含量增加会促进富钛相碳氮析出相生成,V元素质量分数增量对富钛相碳氮化物无明显规律。富铌相碳氮析出相在1 110℃析出,质量分数为1.3×10~(-3),随C元素和Nb元素的含量增加,促进富铌相碳氮析出相析出。增加N元素与Ti元素含量抑制富铌相碳氮析出相析出,V元素对富铌相碳氮化物无明显影响规律。碳化钒析出相析出温度为596℃,析出相质量分数为4.59×10~(-5),增加C元素和V元素含量利于碳化钒相析出,Nb元素含量增加对碳化钒相起到一定抑制作用。     

铌微合金钢中碳氮化铌化学组成的计算与分析

采用由热力学计算方法导出的二元微合金碳氮化物化学组成的理论计算公式,对一系列铌微合金钢中在奥氏体中沉淀析出的碳氮化铌的化学组成进行了实际计算,计算结果与有关文献给出的实验结果基本吻合。计算结果表明,碳氮化铌中碳化铌的摩尔分数x随温度的变化曲线一般为具有一极大值的连续上凸曲线;钢的化学成分中C量升高将使x增大,N量升高将使x减小,Nb量升高将使x增大;C、N量升高将使x取极大值的温度升高,而Nb量升高将使该极值温度降低。     

碳氮化物析出模型在Nb微合金船板钢连铸工艺中的应用

针对含铌微合金钢(D36船板钢,%:0.12～0.16C、0.25～0.45Si、1.25～1.45Mn、≤0.020P、≤0.010S、0.015～0.040Als、0.015～0.025Nb、≤0.009 0N)连铸过程裂纹敏感性大的问题,建立了Nb(C,N)和A1N在奥氏体中的析出模型,以分析板坯在850～1150℃矫直时Nb(C,N)和AlN析出对铸坯热塑性的影响。结果表明,含铌微合金钢中碳氮化物的析出方式主要是晶界和位错线形核,在950℃时Nb(C,N)的综合析出速度和AlN在晶界上的析出速度最大。因此,含铌微合金钢的矫直温度应大于950℃。     

微合金元素Nb对热塑性的影响

<正>在Nb、V、Ti等微合金元素中,Nb对钢的热塑性影响最大,随着钢中Nb含量的增加,面收缩率和温度曲线中的塑性凹槽加深变宽。含Nb钢在高温变形过程中,Nb主要以奥氏体晶粒内部的位错为核心形核、长大,也可以在晶界上析出。Nb(CN)沿奥氏体晶界的析出是造成钢热塑性降低的主要原因。钢中N含量减少,即抑制碳氮化     

高Nb、Ti含量钢坯开裂原因分析及控制措施

采用酸洗、金相检测、能谱分析等方法,对高Nb、Ti含量钢坯在轧钢过程中的开裂原因进行研究,结果表明:大量析出的碳氮化物引起的内部微裂纹是造成高Nb、Ti含量钢开裂的直接原因.高温热塑性试验证实,高Nb、Ti含量钢在660 ～910℃下存在脆性温度区间.通过成分控制、稳定拉速、降低二冷段冷却速率以及稳定结晶器液面,可基本消除高Nb、Ti含量钢轧钢开裂现象.     

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。     

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。     

高Ti-Q550钢中Nb、Ti第二相的析出行为

 采用Thermo-Calc软件、热模拟及扫描电镜研究高Ti-Q550钢中微合金的析出规律。采用Thermo-Calc软件计算不同温度下Nb、Ti的析出规律,钛含量对钢中Nb、Ti析出规律及A3的影响。采用热模拟和扫描电镜研究钢中铌相的析出温度。计算结果表明,钛相的析出温度为1498℃,铌相析出温度为1251℃;随着钢中钛含量的增加,(Nb,Ti)C相析出温度和A3温度升高,但铌在钢中的固溶量降低;当钛的质量分数小于0. 08%时,Ti(N,C)相析出温度随钛含量增加而升高,但当钛的质量分数大于0. 08%时,相析出温度基本不变,钛在钢中的固溶量随钛含量增加而增加。     

钒 钛微合金钢的析出特征

采用透射电子显微镜对碳萃取复型样进行了观测。碳萃取复型样由不同轧制条件下热轧成10mm棒材的两种商用钒微合金钢和一种商用钛微合金钢制备。 钒或钛微合金钢中的铜含量约为0.13％时,即使钢中的锰含量大于1％,首先会生成硫化铜,而不生成硫化锰。在钛微合金钢中,除生成硫化铜外,还观测到Ti_4C_2S_2型的球状碳硫化钛。 对钒微合金钢使用透射电子显微镜显示出,在先共析铁素体中有很细小的析出物(≈5nm),经鉴别为M(C,N)型(M=V和Cr,V/Cr≈5)碳化物或碳氮化物。此外,还观测到一些较粗的颗粒(≈0.1μm,V/Cr>15时),可能是温度较高时,在奥氏体中生成的氮化钒或碳氮化钒。 在钛微合金钢中观察到粗大的氮化钛颗粒(>5μm)以及很细小的(≈5nm,Ti/Cr≈9)MC型(M=Ti和Cr)析出物,或较粗大的(≈0.1μm,Ti/Cr>30)碳化物颗粒。