Mn对超低碳Ti微合金化SM490A钢显微组织与力学性能的影响

某钢铁联合企业采用Ti微合金化开发超低碳SM490A钢过程中,出现了因Mn含量不同带来的强度波动超标问题,为此分析了Mn对超低碳Ti微合金钢组织与力学性能的影响。数据表明,在0.07%C+0.06%Ti成分保持基本一致的情况下,Mn含量由0.4%提高到0.8%,钢的力学性能明显提高,屈服强度提高约161 MPa,抗拉强度提高约142 MPa,断后延伸率略有降低。Mn含量提高后,钢的基体组织未发生明显改变(均为铁素体+珠光体),但铁素体晶粒度由9.5级提高到11~11.5级,依据Hall-Petch公式计算对应的强度增量约为44 MPa和61 MPa,再结合Mn对转变点降低引起位错密度提高、[Si]和[Mn]置换固溶强化带来的共计约35 MPa的强度增量,可推测因Wagner相互作用Mn元素引起TiC第二相强化增量的改变约为65~82 MPa,由电镜照片可见Mn含量提高后TiC的体积分数提高约3倍,粒子尺寸约10 nm,利用第二相强化公式进行估算可知,与上述结果吻合良好。由分析结果可以推断,实际生产过程中,可以通过调整Mn含量实现对微合金钢的强度调控,无疑对微合金钢的发展具有较好的推动作用。