低碳钒氮微合金钢中V(C,N)在奥氏体中的析出动力学

控制VN在奥氏体中的有效析出是利用VN诱导晶内铁素体细化铁素体晶粒的关键技术。采用应力松弛方法研究了低碳钒氮微合金钢中V(C,N)在奥氏体区的等温析出行为。结果表明：试验钢的析出-温度-时间曲线(PTT)呈典型的C形,本试验条件下析出开始时间最短的“鼻子”温度为870℃左右。钢中的碳、氮含量以及变形量对PTT曲线有较大影响,它们增加均使C曲线向左移,特别是氮含量对V(C,N)析出的影响最显著。在碳含量约为0．10％的试验钢中,当氮含量从0．0036％增加到0．0140％时,可使870℃的析出开始时间从400s缩短到70s左右。     

V（C，N）在奥氏体中析出的动力学行为及其对晶粒细化的作用

控制VN在奥氏体中的有效析出是利用VN诱导晶内铁素体细化铁素体晶粒的关键技术。本文采用应力松弛法研究了低碳钒氮微合金钢V（C，N）在奥氏体区的等温析出行为，结果表明，试验钢的析出-温度-时间（PTT）曲线呈典型的“C”形状，本实验条件下析出开始时间最短的“鼻子”温度为870℃左右。增加钢中的碳、氮含量以及形变量等对PTT曲线有较大影响，均使“C”曲线向短时间方向移动，特别是氮含量对V（C，N）析出的影响最显著。V的高温析出促进了铁素体形核，产生了明显的晶粒细化效果。     

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。     

中碳铌微合金钢的应变诱导析出行为

通过应力松弛法验证了修正后的DS析出模型,得到了中碳铌微合金钢的应变诱导析出规律,结果表明:修改后的DS模型由于考虑了Si、Mn元素对碳氮化物应变诱导析出的影响,得到的PTT曲线与试验测得的曲线基本吻合,可用于Si、Mn含量较高的铌微合金钢应变诱导析出行为的预测;对于本试验用钢,PTT曲线具有典型的"C"型特征,鼻子温度在900℃左右,并且,随着应变速率的增大,PTT曲线左移,析出孕育期缩短。     

0.2C-1.25Si-2.0Mn Q&P钢渗碳体的析出动力学分析

为研究QP(淬火-分配)钢临界区均热工艺对配分过程中渗碳体析出的影响,通过Avrami动力学方程对QP钢渗碳体析出的PTT(沉淀量-温度-时间)曲线进行了计算。通过热膨胀仪对QP钢进行了单相区退火、临界区退火,退火后淬火,并通过透射电镜检测室温下马氏体的衍射斑,计算马氏体的碳含量,以此推测高温下奥氏体中的碳含量。通过连续退火模拟机模拟了不同临界区退火的QP工艺。在扫描电镜下检测了析出渗碳体的尺寸,结合热处理工艺和渗碳体的熟化率计算了析出开始时间。由此得出了渗碳体析出体积分数5%的PTT曲线绝对位置。846℃均热的条件下鼻子点温度为300℃。811℃均热条件下,鼻子点温度上升至325℃,764℃均热条件下,鼻子点温度上升至400℃。在746～846℃均热,配分时间≤450 s的情况下,可以避免渗碳体的析出。     

氮对含钒Q345钢组织和力学性能的影响

试验钢为含钒0.080%的Q345钢,氮含量按0%、0.022%、0.034%、0.042%逐渐升高。利用Thermo-Calc软件进行了热力学分析计算,结果表明:钢中不含氮时,V(C,N)在奥氏体中析出温度较低,为933℃,当钢中氮含量为0.042%时,在奥氏体中析出温度1 340℃。通过透射电镜,可以发现含钒Q345钢随着氮含量增高,钢中析出了大量的V(C,N)弥散在钢中,起到析出强化作用和细化晶粒作用。金相组织得到明显细化。增氮后钢的力学性能得到明显增强,不含氮时试验钢的屈服强度486 MPa,抗拉强度686 MPa,当氮含量为0.034%时,试验钢的屈服强度为610 MPa,抗拉强度732 MPa,钢的屈服强度提高了124 MPa。抗拉强度提高了46 MPa。并且通过拉伸断口判断,随着氮含量的增加,Q345钢的塑韧性得到增强。     

汽车大梁钢中第二相粒子析出行为

运用热动力学理论和Oswald熟化理论研究了不同氮含量汽车大梁钢中第二相粒子的析出和熟化行为.研究发现钢中N含量的增加会促进V(C,N)在奥氏体中析出从而细化铁素体晶粒,当氮的质量分数增至4.2×10-4时铁素体晶粒尺寸能细化至4.7μm.形核率–温度曲线和析出–温度–时间曲线表明氮含量的增加可以扩大奥氏体区中最大形核率的温度范围,氮的质量分数由5.5×10-5增至4.2×10-4时其最快析出的鼻点温度由840℃上升至968℃.透射电镜观察显示氮含量的增加明显降低析出V(C,N)粒子的尺寸.VN在奥氏体中的Oswald熟化速率计算表明熟化速率随温度的降低不断减少,同时增加N含量还可以有效降低析出粒子的熟化速率,从而抑制沉淀析出的第二相粒子的熟化长大过程.      

锰含量对15MnV钢钒化合物溶解析出的影响

研究了锰含量对15MnV钢中钒化合物溶解析出的影响。用中途淬火、萃取物化学相分析等方法,测定了加热时钒化合物的溶解量、980～500℃等温过程中钒化合物的析出量。用应力松驰法测定了奥氏体中钒化合物的析出动力学。讨论了锰含量与[V][C]固溶度积的关系,得到了锰含量与奥氏体中析出温度-时间(PTT)曲线的关系,分析了锰含量对等温过程中钒化台物析出峰值温度,最大析出量的影响。     

超高强度钢中复合MC型颗粒的沉淀析出及强化机制

 利用应力弛豫法测定了一种含Nb,V,Ti和Mo多元微合金元素的超高强度钢在奥氏体中变形时的沉淀动力学（PTT）曲线,发现该钢的PTT曲线具有C形特征,最快沉淀析出温度为940℃,对应的开始析出时间约为3.6s。同时采用化学相分析及X射线小角散射法研究了该钢热轧板中析出相的成分、数量及粒度分布,用透射电镜对其析出粒子形态进行了观察。试验结果表明：该钢最终热轧板中析出相由M(C,N)和ε-Fe3C组成,其中MC型颗粒主要分布在10nm以下且均为球形或近球形,其细晶强化、沉淀强化增量分别约为207.95和195.70 MPa。     

高强IF钢第二相粒子的应变诱导析出行为

在 Gleeble- 3500型热模拟试验机上,利用应力松弛试验研究了含磷高强IF钢第二相粒子的析出行为。结果表明,微合金元素析出钉扎住了位错与晶界,导致应力松弛曲线呈现出3个阶段的特征。试验用钢的PTT曲线呈现典型的“C”曲线形状,最快析出的鼻子点温度约为850 ℃,在此温度下,第二相粒子析出开始时间与结束时间分别为14和246 s,随着弛豫时间的增加,第二相粒子的析出数量逐渐增多,形貌逐渐粗化,析出粒子为Ti4C2S2 和TiC,主要呈圆形颗粒形貌。由于试验钢种采用磷强化,在析出的第二相粒子中存在棒形和长条形FeTiP,同时由于磷的晶界偏聚,所以FeTiP同样存在晶界析出的规律。     

A Model for Precipitation Kinetics in Vanadium Microalloyed Steel

Small dispersoid particles inhibit recrystallization which is critical in controlling the grain structure of many high strength low alloy steels. A general kinetic model has been developed to predict precipitation of V(C, N) in vanadium microalloyed steels with a series of carbon and nitrogen contents. The solubility product and driving force of carbonitrides precipitated in austenite as well as the interfacial energy and other parameters can be evaluated to predict Nucleation rates-Temperature (NrT) and Precipitation-Time-Temperature (PTT) diagram. By using stress relaxation tests and fitting with Avrami equation, it is possible to draw PTT diagrams. The predictions of the model coincide with results of experimental investigation on V(C, N) precipitation in austenite. The nose temperature is around 850 ℃ obtained by experiment which is different from the prediction of the model and the difference is 30 ℃, and nitrogen has more effect on the shape of "C" curve of PTT diagram than carbon that makes "C" curve move leftward significantly.     

氮在非调质钢中的作用

介绍了氮在非调质钢中的有益作用。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,从而增强了钒的沉淀强化作用、大幅度提高钢的强度。氮通过促进Ｖ（Ｃ〉Ｎ）析出,有效地钉扎奥氏体－－铁素体昌细化了铁素体晶粒。增氮还可促进晶内铁素体的形成,进一步细化了铁素体组织。对微钛处理非调质钢,增氮提高了ＴｉＮ颗粒的稳定性,更有效地阻止奥氏体晶粒长大,充分利用廉价的氮元素,在保     

奥氏体变形温度对Ti-V复合微合金钢析出动力学及组织和硬度的影响

采用应力松弛法研究了不同奥氏体变形温度下Ti-V复合微合金钢沉淀析出的析出-温度-时间曲线（PTT曲线）,并利用OM、TEM、Vickers硬度计等手段研究了奥氏体变形温度对Ti-V复合微合金钢微观组织、析出相及硬度的影响。结果表明,奥氏体中沉淀析出的PTT曲线总体呈典型的“C”曲线形状,最快析出鼻子点温度为960~980 ℃,对应的第二相粒子最快析出开始时间和结束时间分别为2.2 s和131.4 s;原始奥氏体晶粒尺寸随着变形温度的升高整体呈先减小后增大的趋势,且在1 000 ℃左右晶粒最细小（102 μm）,该温度与PTT曲线的鼻子点温度相近,在鼻子点温度附近变形有利于细化原奥晶粒;析出相随着温度的升高逐渐增大,而粒子数目稍有减少;不同的奥氏体变形温度对硬度影响较小,HV硬度基本都处在360±12。      

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     

合金元素对高氮不锈轴承钢组织与性能的影响

采用金相、扫描、X射线衍射和电化学等方法研究了合金元素对高氮不锈轴承钢组织性能的影响.结果表明:钢中加氮细化组织与碳化物,析出相尺寸随着氮含量的增加而降低.高氮不锈轴承钢1030、1050℃淬火后残余奥氏体体积分数达到20％～35％,而且碳氮含量越高,残余奥氏体越多.经冷处理及回火后残余奥氏体体积分数降至7％～10.3...     

钒氮钢中晶粒细化研究

 采用Gleeble 3500热模拟试验机，在相同工艺条件下，对比研究了钒氮钢、钒钢以及碳锰钢的晶粒细化效果。结果表明，钒氮钢的晶粒细化效果最显著，铁素体的晶粒尺寸可达61 μm，这主要与在奥氏体区中析出的V(C，N)有关。奥氏体区析出的V(C，N)，不但可抑制奥氏体晶粒长大，同时还可以作为铁素体的形核核心，诱导晶内铁素体形成，大大增加铁素体形核率，从而提高了相变细化的比率。     

钒氮含量对厚规格耐候钢力学性能的影响

摘要：采用拉伸试验机、光学显微镜、透射电镜分析了不同V、N含量对20mm厚规格耐候钢力学性能的影响规律。结果表明,V质量分数为0.04%~0.11%范围内钒氮耐候钢力学性能随着V含量的增加呈线性变化。V质量分数每增加0.01%,强度增加约14MPa、伸长率降低约0.3%;N质量分数在60×10-6~270×10-6范围内,w(V)∶w(N)=4~5时,可获得屈服强度600MPa以上、抗拉强度700MPa以上良好的强化效果,对应的铁素体晶粒尺寸约10μm。增加V、N含量有效促进更多V(C,N)的析出,在奥氏体相变过程中作为铁素体形核核心,进一步细化了铁素体晶粒。但铁素体晶粒随N含量增加并非持续细化,当形核质点数量达到饱和时,细晶强化作用将趋于峰值不再增加。同样随着V含量的增加,剩余部分的V在铁素体中析出,沉淀强化占主要作用。     

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。