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低合金鋼的現(xiàn)代進展主要表現(xiàn)在幾個方面？
國內(nèi)工業(yè)的發(fā)展需求，低合金高強度鋼的發(fā)展以控制軋制技術和微合金化的冶金學為基礎，形成了現(xiàn)代低合金高強度鋼即微合金化鋼的新概念進入80年代，一個涉及廣泛工業(yè)領域和專用樹料門類的品種開發(fā)，借助于冶金工藝技術方面的成就達到了頂峰。
a.微合金化鋼基礎研究的新成就首先，對微合金化元素。尤其是Nb、V、Ti、及Al的溶解——析出行為的研究取得顯著的成果，這些元素的碳化物和氮化物的形成及其數(shù)量、尺寸、分布取決于冷卻過程的形變溫度和形變盤，而加熱過程中碳、氮化物的存在及其特性表現(xiàn)在回火的二次硬化、正火的晶粒重結晶細化、焊接熱循環(huán)作用下晶粒尺寸的控制3個主要方面。
其次，重視含Nb微合金化鋼、Nb -V和Nb - Ti復合微和合金鋼的開發(fā)，據(jù)統(tǒng)計幾乎占有1985--2004年間新開發(fā)鋼材品種的51.3%和微合金化鋼總產(chǎn)量的41.5%近幾年注意到了微量n(≤0.015%)十分有益的作用，Ti的微處理不僅改變鋼中硫化物的形態(tài)，而且T102或Ti203成為奧氏體晶粒內(nèi)鐵索體晶粒生核的質(zhì)點，Nb - Ti復合微合金化構成超深沖汽車板IF鋼的冶金基礎，還顯著改善了Nb鋼連鑄的裂紋敏感性對低碳鋼強化的Hall一Petch關系式進行了系統(tǒng)總結，對加速冷卻原理傲了更深入的研究。人們十分有興趣采用分階段加速冷卻工藝，前期加速冷卻用于抑制鐵索體轉(zhuǎn)變，后期加速冷卻目的在于控制中、低溫產(chǎn)物的晶粒尺寸和精細結構的組成，從而達到在較寬范圍內(nèi)調(diào)整鋼的強度和強度韌性匹配。
350MPa級高強度鋼：微合金化+熱機械處理，機制為晶粒細化+析出強化。500MPa級高強度鋼：鐵索體+貝氏體、馬氏體，強化機制為晶粒細化、并晶界強化和位錯強化。
700MPrP級高強度鋼：超低碳貝氏體組織，機制為相變強化+析出強化。
b.工藝技術的進步。頂?shù)讖痛缔D(zhuǎn)爐冶煉，鋼的碳含量可控制在0.02% -0.03%，精煉的應用可生產(chǎn)出碳含量在0.002.%一0.003%．雜質(zhì)含量達到<O．001%S、<0. 003%、<0.003%N、<10 xl0-6O和<lxl0-6H的潔凈鋼。
連鑄的成功經(jīng)驗是低的過熱度、緩流澆注和適宜的二次冷卻，采用低頻率、高質(zhì)鼓的電磁攪，可以得到均勻的等軸的凝固區(qū)。
在再結晶控軋的基礎上，應變誘導相變和析出的非再結晶控軋，以及(у+α)兩相區(qū)形變，已成為目前控軋厚鋼板生產(chǎn)主要方向。薄板坯連鑄連軋流程和薄帶連鑄工藝的實用化，使低合金鋼生產(chǎn)進了又一個新境界。
c.低合金鋼合企設計新觀點.首先是鋼的低碳化和超低碳趨勢，例如20世紀60年代X60級管線鋼碳含量為0.19%，70年代為0.lO%，80年代即使是X70和X80級管線鋼，碳含量則降至0.103%以下。
根據(jù)微合金化元素在鋼中的基本作用和次生作用，提出了“奧氏體調(diào)節(jié)¨的概念，有意識地控制加入微合金化元素，使鋼適于一定的熱機械處理工藝，以發(fā)展新的性能更好的鋼種。
傳統(tǒng)控制軋翻的合金設計：微合金化的蕈要目的是提高再結晶停止溫度，利用非再結晶區(qū)的形變誘導相變和析出。Nb是最理想的微合金化元素凸較高Nb含量的設計(>0.08%)，可使再結晶溫度提高到l0OO-1020℃．在較高溫度下實現(xiàn)非再結晶區(qū)控軋，稱之為HT。
再結晶控制軋制的合金設計：它的目的是盡量降低再結晶停止溫度，并形成阻礙晶粒粗化的系統(tǒng)。其中一種辦法是以TiN為晶粒粗化阻止劑。以V(CN)作為鐵素體強化,另一種方案是Nb-Mo的微合金化，具有較寬闊的可以加工的窗口有利于實現(xiàn)相變組織強化。
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