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改變合金鋼的顯微組織

上接微合金鋼的合金元素對(duì)本身具有的影響
4.改變合金鋼的顯微組織
     鈦、鈮，釩等合金碳化物和氮化物隨奧氏體化溫度升高有一定的溶解量。如Nb( C，N)
在1150℃溶于奧氏體的鈮約0．03%，而V(C、N)更易于奧氏體。在軋制加熱時(shí)，溶于奧氏體
氏體的微合金元素提高了過(guò)冷奧氐體的穩(wěn)定性，降低了發(fā)生先共析鐵素體和珠光體的溫度范圍，低溫下形成的先共析鐵素體和珠光體組織更細(xì)小，并使相間沉淀Nb(C，N)和V(C，N)
的粒子更細(xì)小。
    生產(chǎn)微合金鋼時(shí)，采用控制軋制和控制冷卻工藝，可以使鋼的性能得到大大提高，使之
具有高的強(qiáng)度和韌性的配合。其關(guān)鍵就在于微合金元素使鋼在轉(zhuǎn)變前時(shí)奧氏體中，在熱變形
過(guò)程中達(dá)到了合理的組織狀態(tài)，在轉(zhuǎn)變后得到更細(xì)小的的鐵素體晶粒。
    美國(guó)結(jié)構(gòu)鋼和本國(guó)的一些結(jié)構(gòu)鋼在這個(gè)顯微組織上還是存在很大的差異，傳統(tǒng)的控制軋制是在低于再結(jié)晶終止溫度時(shí)變形。奧氏體在形變道歡時(shí)間終了時(shí)。實(shí)際仍保持加工狀態(tài)的薄餅形晶粒。隨后的控制冷卻時(shí)，鐵素體在奧氏體晶界和晶內(nèi)、滑移帶上多處形核。加入微合金元素是為了在熱加工時(shí)應(yīng)變誘導(dǎo)析出，阻礙奧氏體再結(jié)晶，升高奧氏體再結(jié)晶溫度。只有Nb（C、N）是最理想的應(yīng)變誘導(dǎo)析出相。TiN由于沉淀溫度太高．不能成為應(yīng)變誘導(dǎo)析出相。而VN和VC沉淀的溫度太低，不能用來(lái)抑制奧氏體再結(jié)晶，只能用來(lái)作為沉淀強(qiáng)化相。為適應(yīng)傳統(tǒng)的控制軋制工藝，發(fā)展了Nb-V復(fù)合微合金鋼，鈮主要用來(lái)在高溫形變時(shí)產(chǎn)生應(yīng)變誘導(dǎo)析。出相Nb (C，N)，細(xì)化奧氏體晶粒；而釩主要用來(lái)產(chǎn)生沉淀強(qiáng)化相V(C，N)。
    再結(jié)晶控制軋制的終軋溫度高于再結(jié)晶終止溫度。首先要容許奧氏體發(fā)生再結(jié)晶，并抑制熱變形后再結(jié)晶奧氏體的粗化和避免應(yīng)變誘導(dǎo)析出。對(duì)此有兩種微合金化方法。其一是加入微量鈦,W(Ti>=0. 010-%～0.020%≥使之在鋼液凝后析出穩(wěn)定彌散的TiN質(zhì)點(diǎn)。抑制經(jīng)反復(fù)形變?cè)俳Y(jié)晶細(xì)化的奧氏體晶粒長(zhǎng)大，并以V(C．N)作為低溫析出的沉淀強(qiáng)化相。由于在高溫?zé)嶙冃螘r(shí)幾乎沒(méi)有應(yīng)變誘導(dǎo)的V（C，N)產(chǎn)生，而在冷卻到低溫時(shí)產(chǎn)生沉淀強(qiáng)化相V(C，N)，由此發(fā)展出了再結(jié)晶控軋的V-Ti-N。其二是以Nb -Mo復(fù)合微合金化，利用未溶的Nb(C，N)質(zhì)點(diǎn)釘扎晶界作用和鉬、鈮的晶界偏聚，產(chǎn)生對(duì)晶界遷移的拖曳作用，抑制奧氏體再結(jié)晶晶粒長(zhǎng)大，低溫析出彌散的Nb(C，N)產(chǎn)生沉淀強(qiáng)化。
    適用于傳統(tǒng)控制軋制的X65管線用鋼，應(yīng)用在高緯度嚴(yán)寒地區(qū)的石油和天然氣輸送管線。其成分為：W(C)=0.01%，w(Si)=0.25%，w(Mn)=1.35%，w（Nb）=0.04%，W(V)=0.04%。鋼的碳含量為0.32，合金結(jié)構(gòu)鋼坯加熱溫度為1250℃，粗軋的終軋溫度為1000℃，第一道次終軋溫度為980℃，最終終軋溫度為830℃，板帶卷取溫度為630℃。其力學(xué)性能為σ=465MPa，σ=575MPa，δ≥2%，-25℃沖擊力129J。我國(guó)提供產(chǎn)品規(guī)格厚度為6～12mm、寬度1050～1550mm的熱軋鋼卷。為改善橫向沖擊韌性，加入稀土元素。
    適用于再結(jié)晶控軋的鋼，有一種V-Ti-N鋼為09Mn VTiN，其成分為：W(C)=0.09%，
w(Si) =0.40%，W(Mn)=1.10%,W( V) =O.10%,w(Ti)=0.010%，w(N)=0.010%；其屈服強(qiáng)度屬于410MPa級(jí)別，用于生產(chǎn)中厚鋼板。
    具有鐵素體-珠光體組織的低合金鋼和微合金鋼的屈服強(qiáng)度的極限。約440MPa。若要求更高強(qiáng)度和韌性的配合，就需要采用進(jìn)一步相變強(qiáng)化的方法。主要是適當(dāng)降低鋼的含碳量，以改善韌性，由此造成強(qiáng)度的損失，由加入合金元素，通過(guò)軋后形成低碳貝氏體或馬氏體的相交強(qiáng)化的方法得到補(bǔ)償。配合加入微合金元素如鈮，以細(xì)化晶粒并迸一步提高韌性。
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【 瀏覽次數(shù):43 】 【 加入時(shí)間:2012-06-18 16:47:22 】 【 關(guān)閉本頁(yè) 】