Nb元素對(duì)微合金鋼熱處理組織和性能的影響

王子瑜

摘 要： 本文設(shè)計(jì)了三種含鈮量不同的微合金試驗(yàn)鋼，采用熱處理模擬方法研究了900 ℃奧氏體化550 ℃等溫處理后試驗(yàn)鋼的組織與性能，結(jié)果表明：低鈮鋼熱處理后組織為多邊形鐵素體加少量板條貝氏體鐵素體，隨著鈮含量增加，試驗(yàn)鋼組織中板條貝氏體鐵素體含量明顯增加，且組織細(xì)化，同時(shí)隨著鈮含量的增加強(qiáng)度提高，中高鈮試驗(yàn)鋼的屈服強(qiáng)度可達(dá)到400MPa水平，且屈強(qiáng)比較小。

關(guān)鍵詞： 鈮微合金鋼 熱處理 板條貝氏體鐵素體

低碳微合金高強(qiáng)度鋼是目前高強(qiáng)度鋼材研究的熱點(diǎn)之一。通過(guò)單獨(dú)或復(fù)合加入微量合金化元素Nb、V或Ti，達(dá)到晶粒細(xì)化、提高力學(xué)性能的目的。其中Nb在鋼中能顯著提高奧氏體的粗化溫度和再結(jié)晶溫度，具有細(xì)化晶粒和彌散強(qiáng)化的作用，是提高材料強(qiáng)韌性最為有效的合金元素之一[1，2]。同時(shí)，Nb的加入能使鋼實(shí)現(xiàn)高溫軋制，并且Nb的價(jià)格相對(duì)穩(wěn)定和相對(duì)于V與Ti的低廉，讓Nb更具有經(jīng)濟(jì)性和競(jìng)爭(zhēng)力[3]。因此，鈮微合金化鋼的研究具有重要意義。

本文設(shè)計(jì)了三種含鈮量不同的微合金試驗(yàn)鋼，并參照實(shí)際軋制過(guò)程中高溫固溶、終軋溫度及卷曲溫度這個(gè)關(guān)鍵溫度參數(shù)，采用了熱處理模擬方法研究試驗(yàn)鋼組織與性能。

1.實(shí)驗(yàn)材料及方法

表1為三種含鈮試驗(yàn)鋼的實(shí)際成分，三種試驗(yàn)鋼由低鈮到高鈮的順序標(biāo)定為Nb1、Nb2、Nb3。

表1 試驗(yàn)用鋼的實(shí)際成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）

將試驗(yàn)鋼圓柱錠在箱式爐中加熱，加熱溫度為1150 ℃～1250 ℃，在560 kg的空氣錘上進(jìn)行鍛壓變形，鍛成寬120 mm×厚8 mm的試驗(yàn)鋼鋼板。……