BEHAVIOR OF FINE V-Ti COMPLEX CARBONITRIDE IN STEEL 09MnVTiN DURING REHEATING

An investigation was carried out of the morphology and microstructure of V-Ti complex carbonitride in steel 09MnVTiN during reheating under analytical electron microscope.The prior V-rich ellipsoid V-Ti complex carbonitride particles are replaced progressively by Ti-rich cubic ones as the reheating temperature elevated from 1050 to 1400℃.The Ti con- tents in the core and border of particles increase from 15 and 6% in hot-rolled specimens into 84 and94% at 1400℃ respectively.

奥氏体变形温度对Ti-V复合微合金钢析出动力学及组织和硬度的影响

采用应力松弛法研究了不同奥氏体变形温度下Ti-V复合微合金钢沉淀析出的析出-温度-时间曲线(PTT曲线),并利用OM、TEM、Vickers硬度计等手段研究了奥氏体变形温度对Ti-V复合微合金钢微观组织、析出相及硬度的影响。结果表明,奥氏体中沉淀析出的PTT曲线总体呈典型的“C”曲线形状,最快析出鼻子点温度为960~980℃,对应的第二相粒子最快析出开始时间和结束时间分别为2.2 s和131.4 s;原始奥氏体晶粒尺寸随着变形温度的升高整体呈先减小后增大的趋势,且在1000℃左右晶粒最细小(102μm),该温度与PTT曲线的鼻子点温度相近,在鼻子点温度附近变形有利于细化原奥晶粒;析出相随着温度的升高逐渐增大,而粒子数目稍有减少;不同的奥氏体变形温度对硬度影响较小,HV硬度基本都处在360±12。

汽车零部件用高品质特殊钢技术的最新发展

介绍了Nb-V-Ti微合金化钢的物理冶金特点和国内外这类钢的研究与生产情况,并给出最新研究开发的汽车零部件用含铌微合金化非调质低碳贝氏体钢、高端弹簧钢及渗碳齿轮钢的一些实例,为提升我国高品质特殊钢技术水平提供参考。

复合钒氮在HRB400E螺纹钢中的应用实践

为降低热轧带肋钢筋HRB400E工序成本,汉钢公司在HRB400E螺纹钢生产中引进一种新型合金取代原来的钒氮合金进行微合金化,通过钒氮微合金化理论分析与应用实践,结果表明使用复合钒氮可在保证产品质量的前提下,实现螺纹钢提氮降钒的效果,降低了钢材合金成本。

终轧温度对Ti-V-Mo复合微合金钢组织演变和硬度的影响

采用Gleeble3800热模拟试验机、OM、EBSD、TEM及Vickers硬度计等研究终轧温度对Ti-V-Mo复合微合金钢的组织转变、析出相和硬度的影响,并阐明了组织演变和硬度变化的原因。结果表明,不同终轧温度的Ti-V-Mo钢其组织均为多边形铁素体;随着终轧温度由1000℃降低到800℃,Ti-V-Mo钢的硬度由400HV提高到427HV;铁素体晶粒的平均尺寸由3.44μm减小到3.05μm;(Ti, V, Mo)C粒子的析出数量增加,其平均尺寸由8.38 nm减小到6.25 nm。随着终轧温度的降低,铁素体平均晶粒尺寸的减小和纳米级(Ti, V, Mo)C粒子的增多及细化是硬度增大的主要因素。在980℃以下,降低终轧温度(Ti, V, Mo)C在奥氏体中的形核率不断减小,使得其在铁素体中析出的10 nm以下的(Ti, V, Mo)C粒子不断增多,促进了硬度的提高。

汽车车轮用低碳Nb微合金钢中的析出行为研究

通过热模拟试验,研究了Nb微合金钢中的碳氮化析出物在高温及低温等温过程中的析出行为。试验结果表明:在高温时,应变诱导NbC析出需要一定的孕育时间。随着高温等温温度的升高,析出物的数量增多。当高温等温时间达到300s时,单一析出转变为复合析出,同时随着温度的升高,复合析出聚合长大,数量明显减少,形状变为不规则形状;在低温时,随着等温温度的升高,析出数量略有增多。随着等温时间的延长,析出物的数量略有增多,尺寸略有增大。

循环热处理对Ti-V微合金钢组织和力学性能的影响

研究了循环热处理对Ti-V微合金钢组织和力学性能的影响。根据显微组织观察结果对各个循环次数的试验钢晶粒尺寸进行统计和计算,并结合SEM二次电子像揭示了试验钢在循环热处理过程中的组织演变规律,进而解释了晶粒细化机制;对试验钢进行TEM实验,观察了沉淀相粒子的尺寸、成分随循环次数的变化规律。并对不同循环次数下的试验钢进行了室温抗拉强度和冲击韧性实验。结果表明,Ti-V微合金钢的平均晶粒尺寸随着循环次数的增加持续减小(至第7次循环);受复杂碳化物平均尺寸的影响,抗拉强度Rm随着循环次数的增加逐渐降低(自第1次循环开始);而冲击吸收功AKU则因平均晶粒尺寸和先共析铁素体比例的共同影响,随循环次数的增加先升高后降低,并在第3次循环时达到最大。

均热温度对Ti-V复合微合金钢组织演变和硬度的影响

利用OM、SEM、Vickers硬度计等手段研究了均热温度对Ti-V复合微合金钢组织转变及硬度的影响,并阐明了组织演变和硬度变化的原因。结果表明,Ti-V钢不同均热温度淬火后组织均为马氏体。随着均热温度由1000℃升至1250℃,Ti-V钢的硬度由333 HV降低到212 HV,原始奥氏体晶粒尺寸由52μm升至209μm。全固溶温度以上时,仍存在少量Ti N粒子,且随温度升高逐渐溶解,其对晶界的钉扎作用是阻止晶粒长大的主要因素。Ti-V钢原始奥氏体尺寸对硬度的影响随其尺寸的增大逐渐减小,均热温度应选择1220℃以下,以避免粗大晶粒。

遇火强化型耐火钢Q420FRE的物理冶金原理与力学性能

根据微合金纳米第二相在加热升温过程中的析出特点,充分发挥微合金第二相的强化作用,提出了遇火强化型耐火钢技术新思路。与传统耐火钢相比,通过降低钼含量,可以降低钢材成本。遇火强化型耐火钢的生产工艺路径为热轧＋快速冷却,抑制微合金纳米第二相在热轧板冷却过程中析出的同时,获得中低温转变组织。工业试制Nb-V-Ti-Mo复合微合金化遇火强化型耐火钢Q420FRE组织类型为细小的粒状贝氏体,力学性能满足耐火钢标准GB/T 28415—2012的要求,其中室温伸长率和-40℃低温冲击韧性优异。经计算,工业试制的遇火强化型耐火钢Q420FRE在600~700℃下的纳米MC相沉淀强化增量超过50 MPa。模拟测试表明,工业试制Q420FRE的耐火极限温度接近650℃,600℃高温回火3 h不失效,空冷至室温后屈服强度上升,具有二次耐火性。

Nb的非平衡晶界偏聚动力学模拟与实验研究

Nb是现代高性能钢铁材料中重要的微合金化元素,其在晶界有强偏聚特性。采用3种Nb-空位复合体扩散系数分别对非平衡晶界偏聚进行拟合,根据铁-铌二元合金中Nb在晶界偏聚实验的EPMA测量结果筛选出最终的复合体扩散系数,并据此讨论了低温恒温温度,基体Nb含量,原奥氏体晶粒尺寸对非平衡晶界偏聚动力学的影响,得出了最符合实验结果的铌-空位复合体扩散系数公式。结果表明,在1 000℃恒温过程,Nb非平衡晶界偏聚的临界时间在15 min左右,临界时间常数为6.57×10^(5)。从1 200℃固溶态冷却至某低温等温时,随着等温温度的升高临界时间迅速减小,Nb在晶界的最大偏聚量逐渐越小;随着基体Nb含量增加晶界Nb的最大偏聚量线性增加;随着原奥晶粒尺寸的增加临界时间逐渐增大。