Ti-Nb复合微合金化高强度钢强化机理研究

以国内某钢厂的热轧高强度钢为研究对象,进行拉伸试验,利用OM和TEM分析了钢显微组织、第二相析出粒子形貌和尺寸等。结果表明,实验钢的屈服强度657 MPa、抗拉强度744 MPa、伸长率18.7%。微合金元素的加入使钢材晶粒明显细化,屈服强度的细晶强化增量为321.5 MPa,为提高材料强度的主要强化机制;研究析出的第二相粒子可知,基体中纳米级析出的(Nb,Ti)(C,N)粒子阻碍位错运动,是提高材料强度的主要机制之一,起到析出强化作用,屈服强度的析出强化量为78.58 MPa。

加热温度对钛铌复合微合金化高强钢析出和性能的影响

在实验室冶炼了一种低碳高强度微合金钢,进行了轧制和回溶试验,对轧制试样进行了拉伸试验﹑检验了金相组织,并用TEM对比分析了不同加热温度下试样的析出物形貌、成分、尺寸。结果表明,1 280℃加热保温后轧制产品的性能优于1 180℃加热轧制后产品的性能;两种加热温度下轧制试样的组织都由铁素体和珠光体组成,晶粒尺寸基本相同;轧制试样的析出物均为(Ti,Nb)(C,N)复合析出,但1 280℃加热温度的试样析出更加细小、数量更多。析出强化理论计算表明,加热温度高的试样析出强化要比加热温度低的试样高131 MPa。回溶试验表明,铸坯在1 280℃保温1.5 h后,析出物基本回溶,而1 180℃保温1.5 h后,析出物不能充分溶解,证明了加热温度对钛铌微合金化高强钢析出强化有较大的影响。

钛铌微合金化钢强韧化机理研究

用真空感应炉冶炼了含0.041%Nb和0.125%Ti的微合金化钢,进行了轧制和拉伸试验,利用OM、TEM分析了钢的显微组织、第二相析出粒子形貌和尺寸等。结果表明,实验钢种的力学性能为屈服强度568 MPa、抗拉强度672 MPa和伸长率22.8%。该钢强度提高有两个原因,第一是由微合金元素的碳氮析出物阻止晶粒长大而得到的细小晶粒的细晶强化作用;第二是由基体中纳米级析出的(Nb,Ti)(C,N)粒子阻碍位错运动而起到的析出强化作用。结果表明,在普通C-Mn钢中添加0.041%Nb和0.125%Ti可提高钢材的力学性能,而且可通过添加Ti代替部分Nb起到强化作用,以降低生产成本。