加铌和不同快速冷却工艺对TMCP钢板显微组织和机械性能的影响

1　前言目前 ,采用铌作为微合金化元素已成为一种常用的方法。通过热机械轧制可有效地使钢板的机械性能达到最佳化。该轧制工艺包含两个机理 :轧制过程中使奥氏体变形而导致的铁素体晶粒细化和由铁素体中碳化铌沉淀引起的沉淀强化。虽然沉淀强化可削弱钢的韧性 ,但是 ,有利的晶粒细化和不利的沉淀强化的综合因素使铌对钢的韧性产生总的积极影响。已经采用铁素体 +珠光体钢对这些机理进行了深入细致的研究 ,却很少研究过加铌并通过非再结晶奥氏体区热轧后立即进行快速冷却工艺对钢板性能的影响。在此情况下 ,可望利用铌的特性来提高淬透性。…     

铌在非调质钢中的微合金化作用

研究了微量Nb对MnV基的非调质微合金钢的冶金力学特性的影响。铌的加入进一步细化晶粒,促进析出作用。铌不单本身析出,而且促进钒的析出。配合以钢的其他成分调整,如降碳、增锰、调硅及钢的热加工工艺控制,细化了铁素体晶粒和珠光体团,稀释了珠光体,改变了珠光体一渗碳体形貌和尺寸。钢的强度和韧性得到提高和改善,研究一种新型铌钒微合金非调质钢。     

Nb对Q345系列钢板强韧性的影响

通过加入微合金元素Nb，发挥其在高温变形时推迟奥氏体的再结晶时间，提高奥氏体再结晶温度的作用，轧制工艺上采用控制轧制和控制冷却能有效提高Q345系列钢板的强韧性。采用再结晶控制轧制及非再结晶控制轧制等方法来控制钢板晶粒尺寸，细化晶粒，发挥细晶强化以及析出强化的作用，可以降低钢板的韧脆转变温度。试验结果显示，在钢中加入微合金元素Nb后，通过控制轧制控冷工艺，提高了Q345系列中厚钢板的强度，特别是50％FTT达到-73℃，与Q345B钢板相比降低了48℃。     

36kg级C-Mn-Nb船板钢中Nb(CN)析出对形变奥氏体再结晶的影响

一、前言近年来国内外对微合金钢控制轧制的研究较为盛行。这主要是因为,它可以把加入微合金元素的作用同轧制工艺结合起来,通过对显微组织的控制来获得所希望的性能。微合金控轧钢的强化机制包括细化晶粒强化,固溶强化,析出强化,位错亚结构强化和织构强化。目前公认细化晶粒强化是既提高强度又改善韧性的唯一强化机制。而铁素体晶粒尺寸的变化又和热变形过程中奥氏体显微组织(奥氏体晶料尺寸,奥氏体晶内的形变亚     

微合金元素钒和铌对诱发针状铁素体的影响

 氧化物冶金是将非金属夹杂物变害为利，它是利用钢中高熔点粒子改善钢的组织，进而改善钢板焊接热影响区（HAZ）性能的有效手段。以DH36级船板钢为依托钢种，根据二维错配度理论，系统研究了不同微合金元素铌和钒对船板钢铸态组织中诱发奥氏体晶内针状铁素体(IAF)的影响。研究表明，根据错配度理论，微合金元素钒易于铌诱发IAF，但是当奥氏体向铁素体转变时，微合金元素钒的第二相粒子在钢中析出温度低、析出量少，所以微合金元素铌充分细化了钢的铸态组织、轧态及焊接HAZ组织，HAZ低温冲击韧性约为微合金元素钒的4倍，达到工业化生产大线能量焊接用钢板的要求。     

形变热处理强化微Ti,Nb钢的机理研究

本文介绍了形变热处理使含（微）Ｔｉ、Ｎｂ钢高强化的机理；微Ｔｉ钢板的高强化是因Ｔｉ碳化和折析出。铁素体（Ｆ）晶粒的细化和贝氏体（Ｂ）体积的增中所致；微Ｎｂ钢板的高强度化则是因Ｎｂ碳氮化物的析出，Ｆ晶粒的细化及Ｂ体积增中的结果。快冷微Ｔｉ微Ｎｂ钢板以增加Ｂ含量是其高强化的主要原因。     

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。     

铌、钛对445M铁素体不锈钢韧性的影响

 通过真空冶炼、锻造、热轧和不同固溶处理温度试验制备出含有不同微合金元素含量的445M铁素体不锈钢，结合其冲击试验，运用金相显微镜、扫描电子显微镜及能谱仪等分析方法，探讨了微合金化对其韧性的影响。结果表明：化学元素铌和钛的加入，在晶粒内部和晶界上形成了TiN、NbC和(Nb，Ti)(C，N)析出相，稳定了钢中的碳、氮元素，防止由铬的碳氮化物析出而引起的晶间腐蚀，但对钢的冲击韧性有一定影响。采用单铌作为稳定化元素钢的冲击韧性优于单钛稳定钢；添加少量的钛，采用Nb+Ti双稳定钢，也可获得优异的冲击韧性，并且能够降低生产成本。     

钢板的热机械轧制

1　前言与普通的热轧相比 ,热机械轧制工艺生产的钢板具有良好的强度、塑性和韧性组合。这是由于热机械控制轧制在轧制状态下通过析出强化、位错以及由贝氏体、马氏体或残余奥氏体来代替珠光体以促使细小晶粒组织的形成。化学成分和工艺路线决定了强化机理。下面对钢板生产中所采用的热机械轧制工艺加以论述。对于热机械轧制工艺生产的厚钢板 ,板坯的再加热温度一般低于普通热轧中所采用的温度 ,其目的在于提高韧性、表面质量和生产率。靠晶粒细化和在整个工艺过程中改善晶粒尺寸的均匀性以达最终的铁素体组织对韧性有促进作用。通常钢板粗…     

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。     

文献简介

改善钢的强度和韧性主要是为了扩大结构钢的应用。然而强度和韧性彼此之间又是矛盾的。只有细化铁素体晶粒才对钢的强度和韧性二者均有贡献。热机械加工,特别是控轧和加速冷却而产生的细化铁素体晶粒对HSLA钢提供了强度和韧性二方面的效果。因此,控制轧制和加速冷却技术已被广泛地应用于HSLA钢的强化和韧化的工艺中。     

JGR610E大型油罐用钢不同工艺下的显微结构特征

利用热模拟试验方法系统研究了在线淬火型油罐用钢在不同轧制工艺和不同热处理工艺下的组织特征,并分析了微合金元素碳氮化物的粒子析出行为,研究结果表明,随终轧温度的降低,油罐用钢晶粒尺寸逐渐细化,铁素体数量逐渐增多;随冷却速度的增大,JGR610E组织类型由针状铁素体向粒状贝氏体到板条状下贝氏体转变,晶粒越来越细小。     

JGR610E大型油罐用钢不同工艺下的显微结构特征简

 利用热模拟试验方法系统研究了在线淬火型油罐用钢在不同轧制工艺和不同热处理工艺下的组织特征，并分析了微合金元素碳氮化物的粒子析出行为，研究结果表明, 随终轧温度的降低，油罐用钢晶粒尺寸逐渐细化，铁素体数量逐渐增多；随冷却速度的增大，JGR610E组织类型由针状铁素体向粒状贝氏体到板条状下贝氏体转变，晶粒越来越细小。     

钢中铌、钒、钛微合金化的主要作用

<正>微合金化理论被誉为20世纪物理冶金学领域所取得的最重要进展,极大地推动了微合金化钢的研究、生产与应用,钢中最常用的微合金化元素是铌、钒和钛等,其主要作用是细化晶粒与沉淀强化。钢中添加微合金铌元素可显著提高再结晶温度、细化晶粒,有利于提高钢的工艺性能及使用性能,但降低钢的高温塑性,恶化钢的焊接性能。     

轧材的快速冷却——改善低合金钢性能的有效方法

绝大多数低合金钢以热轧状态在国民经济中应用。由于终轧温度较高及冷却速度较慢,不能完全实现添加合金元素的作用,因为这种钢的主要机械性能取决于铁素体的晶粒度,而在较高的终轧温度下铁素体的晶粒明显地长大。有必要对轧后采用快速冷却方法使低合金钢组织最佳化(首先是晶粒细化)的可能性进行评定。以不加微量合金元素及加微量合金元素钛(0.03％以内)、钒(0.11％以内)、铌(0.03％) 的10Г2钢(0.11％C,1.5％Mn,0.3％Si、0.005％S、0.03％Al)作为     

微量元素和变形条件对超细晶中厚板显微组织的影响

通过对3种不同铌、钒含量的低碳钢进行多道次热压缩变形以模拟中厚板的超细晶轧制工艺，考察了显微组织演变过程、微合金元素和变形条件对组织演变的影响。结果表明：变形过程中有部分奥氏体通过形变诱导相变转变为铁素体；变形并快速冷却后得到平均晶粒尺寸为3～6μm的超细晶组织．铌促进、钒抑制形变诱导铁素体相变，铌、钒微合金化均有较好的细化作用，铌的作用优于钒．再结晶温度以上进行的粗轧有利于精轧时形变诱导铁素体的形成；在精轧温度范围内，增加变形道次、降低道次应变率有利于获得细化的显微组织；降低终轧变形温度对组织细化是最有效的．     

轧后冷却工艺对V-N-Cr微合金化Q550E高强钢组织性能的影响

对低碳V-N-Cr微合金化钢进行了控轧控冷实验,终冷后采用了随炉冷、保温毡缓冷、空冷3种冷却制度,并对3种不同冷却制度钢板进行了显微组织、综合力学性能和断口形貌的分析。研究表明,空冷钢板显微组织为细小多边形铁素体及针状铁素体复相组织,铁素体晶粒尺寸5～8μm,针状铁素体由交织的板条组成,宽度1～3μm。在随炉冷及保温毡缓冷时,由于冷却速率缓慢,多边形铁素体及针状铁素体发生了回火,并析出细小弥散的碳化物。3种冷却条件下,屈服强度均≥585 MPa,抗拉强度≥694 MPa,延伸率≥27%,而且1/2试样-60℃冲击功≥36 J,综合力学性能优于Q550F级国标要求。细晶强化、析出强化、组织强化为本钢种的主要强化方式,冲击断口均由韧窝组成,呈现韧性断裂模式,控轧控冷引起的晶粒细化及针状铁素体的形成有效阻碍解理裂纹的扩展,从而增强低温韧性。     

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。     

微铌处理550MPa热轧带钢的工艺研究

采用Gleeble3500热模拟试验机,研究了含铌Q345钢奥氏体静态再结晶行为、铌的碳氮化物在奥氏体和铁素体中的析出行为等实验,铌在钢中的强化作用机理。根据上述结论,邯钢2250热轧厂生产了以碳、锰为主要成分,并加入微量铌元素,将原热轧带钢Q345的屈服强度由345 MPa提高到550M Pa。对生产的微铌处理550 M Pa钢的组织和力学性能作了检验,在细晶强化、沉淀强化和相变强化等复合强化的综合作用下,热轧带钢屈服强度均达到550 MPa以上,塑性良好。     

薄板坯连铸连轧工艺对铌微合金化高强度钢组织和性能的影响

首先建立薄板坯连铸连轧工艺的试验室模拟技术，并运用该模拟技术，研究薄板坯连铸连轧工艺(CSP)和传统板坯再加热工艺(TRP)两种工艺对铌微合金化高强度钢的显微组织和力学性能的影响。研究结果表明：CSP钢的晶粒细化效果不如TRP钢，两者的平均铁素体晶粒尺寸分别为8．17μm和6．30μm。在CSP试验钢板中铌的析出量较大，特别是在铁素体中细小颗粒的铌的析出物较多，沉淀强化效果较强。CSP试验钢的σ0.5和σb分别较TRP工艺低约40MPa和约25MPa，同时其低温冲击韧性较好，FATT温度较低。