Nb-V微合金钢中渗碳体周围元素分布的三维原子探针表征

将Nb-V微合金钢在1200℃固溶0.5 h后淬火,然后在450℃回火4 h,结合扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM),用三维原子探针(3DAP)研究渗碳体内部和渗碳体/基体界面处的元素分布和成分变化.结果显示,淬火样品中C原子由于自回火而出现轻微偏聚,其它合金原子V,Nb,Si,Mn,Mo和Al等分布均匀.450℃回火4 h样品中出现C原子偏聚区,在该区域内,Mn含量较高,Mo和V轻微偏聚,Si和Al很少,对应渗碳体析出,Si富集在渗碳体/基体界面处;另外,观察到C和V明显偏聚的单原子面,周围富集Si和Mn,对应合金碳化物析出初期形成的G.P.区,成分主要为V_4C_3.

低碳结构用Nb-V和Nb-Ti复合微合金钢性能的比较

简述低碳结构钢微合金系的发展,重点介绍NbV和NbTi微合金钢在强度、韧塑性、织构及焊接性能方面的差异。

Nb-V微合金化H型钢BS55C表面裂纹成因分析

分析了成分为（％）：0．14～0．17C，0．45～0．55Si，1．25～1．45Mn，0．08～0．10V，0．03～0．05NbH型钢BS55C表面裂纹形成原因。结果表明，该钢凝固时纵裂的敏感性较大，700～950℃范围内的塑性较低，使H型钢表面易产生裂纹。由168炉胁V微合金化H型钢BS55C生产数据分析得出，采用LF精炼，控制钢中S≤0．015％、P≤0．020％，优化浇铸水口，采用弱二次水冷工艺，避免在700～900℃范围矫直，可有效减少Nb-V微合金化H型钢的表面裂纹。

1200 MPa新型Nb-V微合金化贝氏体钢轨钢的组织转变及性能

利用膨胀仪并结合金相法和硬度法,测定了新型Nb-V微合金化贝氏体钢轨钢20mm板(/%:0.24C,0.39Si,1.86Mn,0.007S,0.002P,1.36Cr,0.33 Mo,0.04Nb,0.11V)的连续冷却转变(CCT)曲线,研究冷却速度0.04~4.0℃/s对钢的显微组织及硬度的影响。结果表明,试验钢Bs点温度低于400℃,当冷却速度在0.1~0.8℃/s,试验钢可获得全贝氏体组织,符合贝氏体钢轨的合金设计原理;试验钢的轧态显微组织以板条贝氏体为主,还有少量的马氏体,其强度、塑性、韧性、硬度各指标匹配较好,满足现行贝氏体钢轨相关技术条件的要求。

Nb-V微合金化0.15～0.35Mo含量和轧制温度对建筑用耐火钢性能的影响

试验钢采用50 kg中频感应炉熔炼,并轧成13 mm钢板。试验了R_1-0.15MoNb,R_2-0.15MoV,R_3-0.35MoNbV,R_4-0.35MoNbVB和R_5-0.35MoNbVTiB耐火钢的轧制温度(1 010～1 050℃)对该钢性能的影响。结果表明,R_3钢(/%:0.04C,1.12Mn,0.32Si,0.018P,0.023S,0.35Cr,0.35Mo,0.025Nb,0.15N)在1030℃轧制后具有最佳的综合性能,即抗拉强度598 MPa、屈服强度514 MPa、延伸率28%、屈强比0.86、600℃回火前后HV硬度值分别为215和204、0℃冲击功124 J;600℃的屈服强度355 MPa,屈强比为0.69,满足耐火钢国家标准要求。

Nb-V-Ti微合金低碳钢Q550D 250 mm×1820mm连铸板坯角部横裂纹的控制工艺

分析了Q550D钢(/%:0.15C,0.25Si,1.40Mn,≤0.010P,≤0.002S,0.03Nb,0.06V,0.015Ti,0.020Alt)连铸板坯角部横裂纹,得出角部横裂纹产生于结晶器内,并进一步扩展于二冷区,另外,在弯曲段(Ⅲ脆性区)外弧铸坯受拉应力,也是造成外弧角部横裂纹产生的重要原因。通过降低结晶器宽面水流量200 L/min,窄面20 L/min,对弧精度从±0.5 mm提高至±0.3 mm,振幅和振频分别从4~5 mm和130~136 opm改进至3.6~4.5mm和140~146 opm,结晶器锥度从0.9%~1.0%增至1.0%~1.1%,二冷工艺由边部自然冷却改进为喷嘴冷却,钢中氮含量由≤60×10^(-6)降至≤40×10^(-6)等工艺措施,角部裂纹发生率大幅度降低。

正火温度对Nb-V-Ti微合金化大截面锻材Q345E钢组织与韧性的影响

采用热膨胀法测定了Nb-V-Ti微合金化Q345E钢的相变临界温度Ac1和Ac3,使用45kW箱式电阻炉对实验钢进行了正火处理,利用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、电子背散射衍射（EBSD）和透射电镜（TEM）观察了正火后试样的组织演变规律,分析了正火温度对组织与低温韧性的影响。结果表明,Q345E钢的Ac1约732℃、Ac3约871℃;当正火温度为820℃和850℃时,组织由针状珠光体和未发生重结晶的粗大原始铁素体构成,针状珠光体由针状奥氏体转变而来,相邻针状珠光体中的铁素体相具有相同的晶体取向特征;当正火温度不低于880℃时,组织由重结晶后的铁素体和珠光体构成,随正火温度的提高组织尺寸逐渐增大;当正火温度为820～940℃时,随正火温度的提高冲击功呈现先增加后降低的变化规律,组织类型、尺寸、形态和均匀性是影响大截面锻材Q345E低温韧性的主要因素。

700 MPa级Ti-Nb-V-Mo复合微合金化高强钢的工业研制

基于CSP工艺,采用Ti基复合微合金技术、控轧控冷及平整工艺,开发了屈服强度700 MPa级别的薄规格高强钢,借助SEM、TEM、EDS和力学性能测试等,分析了不同轧制工艺参数对高强钢性能、组织及析出物的影响。结果表明,该高强钢组织由准多边形铁素体及极少量粒状珠光体构成;薄规格强化及冷却速度控轧的细晶强化、卷取温度控制的析出强化共同决定了钢的组织和力学性能;高温大压下、头部连续冷却有利于薄规格细晶强化,高温(890±20℃)终轧、高温(620±20℃)卷取有利于析出大量尺寸20 nm以下且弥散分布细小的以含Ti为主的(Ti,Nb,Mo)C粒子,析出强化作用明显。与平整前相比,热轧带卷平整后钢屈服强度提高约30 MPa、抗拉强度提高约10 MPa、延伸率降低了7.9%~16.7%。

硅对Nb-V微合金化Si-Mn-Cr-Mo系贝氏体轨钢组织和性能的影响

研究了1250 MPa级Nb-V微合金化Si-Mn-Cr-Mo系贝氏体轨钢(/%:0.25 C,0.38-1.56 Si,1.69~1.76 Mn,1.34~1.37 Cr,0.32~0.33 Mo,0.034~0.036 Nb,0.11~0.12 V)硅含量对试验钢显微组织和力学性能的影响。试验结果表明:试验钢热轧后空冷,随着硅含量的增加,试验钢的铁素体+珠光体相变被抑制,室温组织中贝氏体、马氏体含量增加,影响钢的强度和硬度,硅含量由0.38%提高到1.56%时,试验钢的屈服强度由846 MPa增至903 MPa,抗拉强度由1 280 MPa增至1 355 MPa,HBW硬度值由353增至411。

250 mm铸坯红送工艺生产Nb-V-Ti微合金钢板表面裂纹分析

利用金相观察、能谱分析、连铸坯红送与冷送工艺的对比试验等手段,对红送工艺生产微合金钢板出现的表面裂纹进行了分析研究。结果表明,红送工艺生产微合金钢板表面裂纹并不是因为连铸坯本身存在裂纹缺陷,而是由于铸坯在凝固后的冷却过程中,大量细小的C、N化合物在奥氏体晶界析出,降低了晶界强度,导致钢板表面裂纹形成。

Nb和Nb-V微合金化钢位错亚结构强化的X射线研究

利用常规X射线线形分析方法,测量了Nb和Nb-V微合金化钢板材的横向(x),纵向(y),和轧面法向(z)三个方向的相干散射区尺寸。证实本实验所用钢种经控轧后的位错胞近似呈椭球形。根据孙福玉等人提出的关于控轧钢屈服强度理论估算公式中所规定的原则,并考虑位错分布组态对强化效果的影响,位错亚结构强化效应可表示为K_DR_ZD(?)^(-1/2)。对本实验钢种,位错亚结构强化系数K_d≈1。

Nb-V复合非调质钢热变形行为的研究及其热加工图

采用Gleeble-3800热模拟试验机对Nb-V复合非调质钢在变形温度950～1150℃、变形速率0．1～10s^-1、变形量为60％下进行单道次压缩试验，研究了Nb-V复合非调质钢的动态再结晶行为，并测得动态再结晶激活能为Qd=353．80kJ／mol。基于动态材料模型建立了其在常见变形量之下的热加工图。结果表明，该Nb-V钢在变形温度为1050～1150℃、应变速率为0．1～0．3s^-1的条件下功率耗散效率值最大，可为确定最佳的热加工工艺参数提供依据。

Nb-V-Ti-N微合金化结构钢中碳氮化物析出的热力学分析与实验研究

为了更好地研究Nb-V-Ti-N微合金化结构钢中碳氮化物(MX)的析出行为,通过Thermo-Calc热力学软件并辅以TCFE8数据库分析了钢中析出碳氮化物的种类、数量、温度及成分,并利用场发射扫描电镜、透射电镜和能谱仪分析了碳氮化物的形貌、成分、尺寸及分布。结果表明,钢中MX析出相分别为面心立方结构的富Ti高温析出相、富Nb中温析出相和富V低温析出相;随Nb质量分数由0.050%增至0.100%,富Nb相析出温度由1210℃升高到1270℃,析出量由6.877×10^(-4)增加到1.265×10^(-3),而富Ti和富V相析出温度分别由1451℃和1080℃降低到1434℃和1020℃,析出量分别由3.663×10^(-4)和5.562×10^(-3)减少到2.331×10^(-4)和5.281×10^(-3)。实验研究得到的非平衡条件下MX析出特征与热力学计算结果基本一致:高温奥氏体区析出的亚微米颗粒能够钉扎晶界,诱导晶内铁素体形成,提高细晶强化效果;而中温两相区和低温铁素体区析出的纳米颗粒分布在基体、位错和晶界上,能有效阻碍位错运动,提高析出强化效果,二者共同作用改善了结构钢的强韧性。

Nb-V-Ti微合金化0.37C-1.45Mn非调质钢动态再结晶行为

借助Gleeble-3800热模拟实验机研究了真空感应炉熔炼,并锻成φ25 mm棒材的Nb-V-Ti微合金化0.37C-1.45Mn非调质钢(/%:0.37C,0.60Si,1.45Mn,0.025Nb,0.078V,0.017Ti)在950~1150℃,形变速率0.1~10 s^(-1),形变量60%的单道次压缩的奥氏体动态再结晶过程。结果表明,Nb-V-Ti微合金化0.37C-1.45Mn钢形变温度越高,形变速率越低,则发生动态再结晶的形变储能越小,越容易发生动态再结晶。试验用钢因含有Nb而动态再结晶激活能较高,为Q_λ=353.80 kJ/mol。

Fe-Cu-Nb-V-Si-B纳米晶合金磁导率与温度的关系

研究了不同温度（530—620℃）退火后的Fe72．7Cu1Nb2V1．8Si13．5B9纳米晶合金初始磁导率μi与温度T的关系（μi-T曲线）．实验结果表明，退火温度Ta对μi－T曲线的形状有较大的影响．根据Ta可将μi－T曲线划分为三种类型，其对应的退火温度分别为（1）Ta=530—550℃，（2）Ta=560—590℃，（3）Ta600℃．分析了这三种类型的μi－T曲线对应的合金相结构，讨论了双相纳米晶合金中晶体相的晶粒尺寸、体积百分数及剩余非晶相的磁特性对μi-T曲线形状的影响．

一种Nb-V复合微合金化非调质钢的组织和性能

利用光学显微镜、透射电镜及力学性能测试等手段,研究了一种低碳Nb-V复合微合金化非调质钢的组织与性能.结果表明,成分为0.24%C-1.99%Mn-0.30%Si-0.51%Cr-0.08%V-0.07%Nb的非调质钢,在加热制度为1 200℃×1 h时锻造后空冷或风冷,可以获得较好的综合性能,其原因是Nb-V复合微合金化可以有效地细化非调质钢的组织,因而其冲击韧性得到提高.进一步分析表明,这种钢能够满足汽车前轴的使用要求,可以用于重卡前轴的设计和制造.

Nb-V-Ti微合金化低合金钢SG610E 250 mm×2000 mm连铸尾坯封顶工艺试验与实践

针对低合金钢SG610E 250 mm×2000 mm连铸尾坯封顶工艺进行了试验研究,结果表明,传统的打水封顶工艺,在距离铸坯尾部2000 mm范围内存在严重的中心缩孔,而低拉速无水封顶可以将缩孔尾坯长度减小到了900 mm。但是由于低拉速无水封顶工艺,拉速≤0.2 m/min持续时间长,导致连铸坯表面温度降低,进入第三脆性区,Nb-V-Ti微合金化低合金钢连铸尾坯表面出现了表面横裂纹。为此,开发了一种宽厚板连铸机拉速0.4 m/min不停机无水封顶方法,不仅获得了良好的连铸尾坯内部质量,同时解决了该钢连铸尾坯表面横裂纹的问题。

Nb-V微合金化对含Mo高强钢筋组织和性能的影响

对含Mo钢筋进行控轧控冷工艺处理后,利用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、万能试验机对其进行显微组织表征及力学性能测试,对比分析了Nb-V微合金化对含Mo钢的组织演变、位错组态、析出行为以及强塑性能的影响。结果表明:Mo钢获得了铁素体、珠光体、贝氏体与针状铁素体复合组织。Mo-Nb-V钢获得了铁素体与珠光体组织。Mo钢强化机制以固溶强化和贝氏体+针状铁素体组织强化为主,屈服强度为358 MPa,而Mo-Nb-V钢中大量弥散分布的纳米尺度(Nb,V)(C,N)起到显著的析出强化作用,使钢的屈服强度增加至463 MPa,延伸率从23%提升至25%,强屈比达到1.3,满足400 MPa级高强抗震钢筋要求。

Nb-V 球铁作为轧辊材料及其断裂韧性研究

采用正交试验方法寻找Ｎｂ，Ｖ等合金元素与变质剂的最佳组合以获性能良好的球铁轧辊材料比较Ｎｂ－Ｖ球铁与Ｎｉ－Ｍｏ球铁试样断裂韧性值ＫＩＣ，结果表明，Ｎｂ－Ｖ球铁试样具有足够的韧性，不致引起裂纹失稳扩展。

Nb-V微合金钢CCT曲线的测定及分析

本文借助Thermo-Calc软件计算平衡条件下Nb-V微合金钢平衡相状态图,并通过热膨胀仪测定Nb-V微合金钢连续冷却转变曲线(CCT曲线),研究实验钢冷却速度的变化对室温显微组织及显微硬度的影响规律。实验结果表明:当冷速小于0.5℃/s时,实验钢转变产物为“先共析铁素体+珠光体”混合组织;冷速增加到0.5℃/s时,有少量的贝氏体产生,贝氏体开始发生转变;当冷却速度达到4℃/s时,开始发生马氏体转变;随着冷速增加至4.5℃/s时,铁素体和珠光体组织转变基本消失,仅发生贝氏体和马氏体组织转变,且随着冷却速度增加,室温组织主要以马氏体为主;随着冷却速度的增加,实验钢的硬度值呈逐渐升高的趋势。