提高鈮在微合金化鋼的含量是降低低碳低合金高強(qiáng)鋼性能生產(chǎn)成本的重要發(fā)展方向。在Nb微合金化鋼中,Nb作用是通過(guò)鋼熱機(jī)械化處理(Thermo-Mechanical Control Process,TMCP)過(guò)程中的溶解和析出影響鋼的組織演變及產(chǎn)品的組織和性能實(shí)現(xiàn)的。隨Nb含量的增加,Nb的影響作用更顯著。因此,研究高Nb鋼中Nb的作用,對(duì)低成本低碳微合金鋼的開(kāi)發(fā)具有重要的意義。本文采用Gleeble-3500熱模擬試驗(yàn)機(jī),研究了一種低碳高Nb鋼奧氏體晶粒長(zhǎng)大、熱變形、再結(jié)晶及相變行為;采用Nb固溶量定量方法分析Nb的溶解和析出行為;并分析討論了NbC的溶解和析出對(duì)組織演變和性能的影響。高Nb鋼的奧氏體化晶粒尺寸隨加熱溫度升高開(kāi)始快速長(zhǎng)大的溫度為1150℃,與固溶Nb含量快速增加的溫度相一致。固溶Nb含量快速增加的溫度為1100℃;Nb的碳氮化物在再加熱過(guò)程中不能完全溶解,顯著抑制了奧氏體晶粒長(zhǎng)大,當(dāng)加熱溫度到達(dá)1200℃時(shí),奧氏體晶粒尺寸仍保持在100?m以下。固溶Nb顯著抑制鋼的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶,當(dāng)奧氏體溫度為1250℃時(shí),其熱變形激活能為465.8 kJ/mol,隨奧氏體化溫度降低到1150℃時(shí),熱變形激活能降低到422.9kJ/mol。Nb碳氮化物的析出顯著抑制鋼的靜態(tài)再結(jié)晶,提高鋼的非再結(jié)晶溫度。試驗(yàn)鋼的非再結(jié)晶溫度在925~975℃之間,這與NbC析出的“鼻點(diǎn)”溫度950℃相一致。Nb能顯著抑制鐵素體相變,而奧氏體再結(jié)晶及非再結(jié)晶區(qū)變形則顯著加速相變,使CCT曲線向左上方移動(dòng)。在奧氏體中的固溶Nb能抑制冷卻過(guò)程中的相變,而NbC在奧氏體區(qū)析出,降低固溶Nb含量,減弱Nb對(duì)相變的抑制作用,使CCT曲線向左上方移動(dòng),并降低冷卻后相變組織的硬度。
【學(xué)位單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TG142.1
【部分圖文】：

ontrolled Rolling)是在熱軋過(guò)程中，通過(guò)對(duì)金屬加熱溫度的、變形量、變形變道次、道次間歇停留時(shí)間及終軋溫度的工藝參數(shù)的控制，使熱塑性變形與固態(tài)相變結(jié)合，以獲得有優(yōu)異的綜合力學(xué)性能的軋制新工藝[10]。通常將控軋工藝示)[10]：——奧氏體再結(jié)晶區(qū)軋制：在這一階段中，由于軋制處于變形的奧氏體動(dòng)態(tài)再結(jié)晶及軋制道次間停留時(shí)間內(nèi)的奧氏氏體晶粒，增加了有效晶界面積，從而增加了冷卻過(guò)程中體形核率增加，晶粒細(xì)化。但由于高溫再結(jié)晶奧氏體的晶體晶粒細(xì)化作用有極限。雖然添加微合金元素結(jié)合軋制工粒的長(zhǎng)大，極限的奧氏體再結(jié)晶晶粒尺寸能達(dá)到 15 m，但尺寸仍大于 20 m，對(duì)冷卻后相變組織細(xì)化是有限的。

圖 1-2 控制冷卻的三個(gè)階段[10]鈮在鋼中的作用微合金化元素作用的比較合金鋼是指添加微量合金元素就能夠?qū)M織和性能起到顯著改而能夠起到這種作用的元素有 Nb、V、Ti、B 等。對(duì)含 B 鋼由且在單獨(dú)添加也難以起到應(yīng)有的作用，因此在低碳微合金高強(qiáng)合金元素主要是 Nb、V、Ti，但對(duì)這些微合金元素在鋼中作用同。 1-1 給出了 Nb、V、Ti 微合金化效果及問(wèn)題[11]。表可見(jiàn)，Nb 具粒和軋制操作性，一定的析出強(qiáng)化和控冷效果；且強(qiáng)度控制容注性能影響較��；但固氮效果較弱，且易于出現(xiàn)板坯裂紋。V

成質(zhì)點(diǎn)的尺寸[13]。圖1-4給出了不同微合金元素對(duì)奧氏體晶粒長(zhǎng)大傾向的影響�？梢�(jiàn)在鋼中由于Ti具有強(qiáng)的C、N化合物形成能力，而且所形成的C、N化合物具有高的固溶溫度，對(duì)奧氏體晶粒的長(zhǎng)大的抑制作用最強(qiáng)。Al為非碳化物形成元素，但其具有強(qiáng)的N化合物形成能力，能夠抑制高溫奧氏體晶粒的長(zhǎng)大。V的碳化物形成能力較弱，所形成C、N化合物的尺寸較大，對(duì)奧氏體晶粒長(zhǎng)大的抑制作用更弱，Nb具有相對(duì)較強(qiáng)的C、N化合物形成能力，因此Nb與V、Al相比

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前7條

1 韓晨;孫付濤;;HTP工藝生產(chǎn)X80管線鋼的微觀組織分析研究[J];寬厚板;2015年02期

2 李世龍;胡成亮;趙震;龔愛(ài)軍;施衛(wèi)兵;;變形程度與溫度對(duì)40Cr變形后連續(xù)冷卻相變的影響[J];材料熱處理學(xué)報(bào);2014年02期

3 翁宇慶;楊才福;尚成嘉;;低合金鋼在中國(guó)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J];鋼鐵;2011年09期

4 繆成亮;尚成嘉;曹建平;王學(xué)敏;賀信萊;;HTP X80管線鋼的晶粒細(xì)化與組織控制[J];鋼鐵;2009年03期

5 黃一新;;南鋼HTP工藝試制高鈮X80管線鋼的組織性能研究[J];江蘇冶金;2007年04期

6 付俊巖;Nb微合金化和含鈮鋼的發(fā)展及技術(shù)進(jìn)步[J];鋼鐵;2005年08期

7 劉清友,董瀚,孫新軍,陳紅桔,梁小愷,翁宇慶,李德剛,王雪蓮,包春林,賈會(huì)昌,董瑞峰;CSP工藝中含Nb鋼的混晶問(wèn)題及改善方法[J];鋼鐵;2003年08期

本文編號(hào)：2828070