在δ-相變誘導(dǎo)塑性（δ-TRIP）鋼中添加鈮與鈦元素,研究了鈮鈦微合金化對該鋼顯微組織與拉伸性能的影響。結(jié)果表明:試驗鋼組織沿軋制方向呈帶狀分布,主要由δ鐵素體條帶與α鐵素體/殘余奧氏體條帶組成,鈮鈦微合金化細化了試驗鋼中鐵素體晶粒,使鐵素體中形成了大量的小角度晶界,并降低了殘余奧氏體含量;鈮鈦微合金化試驗鋼中形成了尺寸約5μm的矩形（Nb,Ti）（C,N）相和尺寸為50～200nm的橢圓形Ti（C,N）相;與未添加鈮與鈦的試驗鋼相比,鈮鈦微合金化試驗鋼的屈服強度和抗拉強度分別增加了65,37 MPa,而斷后伸長率由33.3%降低至30.4%;在拉伸過程中,鈮鈦微合金化試驗鋼中的裂紋在鐵素體與馬氏體界面處和（Nb,Ti）（C,N）相處形核,斷裂類型為由韌性斷裂和解理斷裂組成的復(fù)合斷裂。 

【文章來源】：機械工程材料. 2020,44(07)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

不同試驗鋼的OM形貌、EBSD形貌及鐵素體晶粒尺寸分布

將試驗鋼中大于15°的晶界定義為大角度晶界，小于15°的晶界定義為小角度晶界。由圖2可知：鈮鈦微合金化后試驗鋼鐵素體，尤其是δ鐵素體中存在大量的小角度晶界，統(tǒng)計得到小角度晶界占比由未微合金化的24%提高到73%。鈮與鈦的添加使試驗鋼基體組織中形成大量析出相，釘扎晶界使鐵素體的回復(fù)和再結(jié)晶不充分[9-10]，因此形成大量小角度晶界。研究發(fā)現(xiàn)，在含鈮與鈦的微合金鋼的凝固或熱軋過程中析出的碳化物尺寸通常較粗大，而在臨界區(qū)退火與隨后冷卻過程中析出的碳化物尺寸則較細小[11-13]。因此，有必要對2#試驗鋼中析出相的析出行為進行分析。觀察發(fā)現(xiàn)，2#試驗鋼中的析出相主要分為兩類：第一類析出相呈矩形，數(shù)量較少但尺寸較大（約5μm),EDS分析結(jié)果表明該類析出相主要為（Nb,Ti)(C,N）相，如圖3所示。這些含鈦的大尺寸碳氮化物熔點較高，形成于凝固過程中，具有很好的熱穩(wěn)定性，在隨后熱處理過程中很難溶解；這類碳氮化物的存在會減弱鈮與鈦的析出強化作用，并惡化鋼的塑性。另一類析出相呈橢圓形，數(shù)量較多，尺寸較小，介于50～200nm之間，該類析出相具有面心立方結(jié)構(gòu)，結(jié)合EDS分析結(jié)果可知為Ti(C,N）相，如圖4所示。這些析出相主要分布于鐵素體基體上，除了起到析出強化外，還起到釘扎亞晶界或位錯的作用。

研究發(fā)現(xiàn)，在含鈮與鈦的微合金鋼的凝固或熱軋過程中析出的碳化物尺寸通常較粗大，而在臨界區(qū)退火與隨后冷卻過程中析出的碳化物尺寸則較細小[11-13]。因此，有必要對2#試驗鋼中析出相的析出行為進行分析。觀察發(fā)現(xiàn)，2#試驗鋼中的析出相主要分為兩類：第一類析出相呈矩形，數(shù)量較少但尺寸較大（約5μm),EDS分析結(jié)果表明該類析出相主要為（Nb,Ti)(C,N）相，如圖3所示。這些含鈦的大尺寸碳氮化物熔點較高，形成于凝固過程中，具有很好的熱穩(wěn)定性，在隨后熱處理過程中很難溶解；這類碳氮化物的存在會減弱鈮與鈦的析出強化作用，并惡化鋼的塑性。另一類析出相呈橢圓形，數(shù)量較多，尺寸較小，介于50～200nm之間，該類析出相具有面心立方結(jié)構(gòu)，結(jié)合EDS分析結(jié)果可知為Ti(C,N）相，如圖4所示。這些析出相主要分布于鐵素體基體上，除了起到析出強化外，還起到釘扎亞晶界或位錯的作用。圖4 2#試驗鋼中橢圓形析出相的TEM形貌，衍射花樣與EDS譜

【參考文獻】：
期刊論文
[1]不同變形量中錳輕質(zhì)鋼的拉伸變形行為[J]. 楊洪宇,于家英,何燕霖,李麟.  上海金屬. 2020(01)
[2]Fe-Mn-Al-C系列低密度高強鋼的研究現(xiàn)狀[J]. 劉春泉,彭其春,薛正良,吳騰.  材料導(dǎo)報. 2019(15)



本文編號：3019231