Nb和V微合金化对时效态轻质钢组织和性能的影响

设计了Fe-31Mn-10Al-1.1C和Fe-31Mn-10Al-1.1C-0.1Nb-0.1V(质量分数,%)两种成分的轻质钢,对其热轧态钢板进行了1100℃×1 h水冷的固溶处理,随后于500~600℃时效0.5~25 h后空冷。利用显微硬度计、X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电子显微镜/X射线能谱仪、透射电子显微镜和拉伸试验机,研究了Nb和V微合金化对时效态轻质钢组织和性能的影响。结果表明:Nb和V的加入在一定程度上抑制了κ-碳化物和硬脆相β-Mn的析出,在相同时效工艺条件下,钢的断后伸长率最高可提升16%。加入Nb和V改善钢的塑性的机制主要有以下两方面:一是Nb和V与C原子易结合形成(Nb,V)C析出,使κ-碳化物析出量减少;二是晶间κ-碳化物析出被抑制,从而间接抑制了β-Mn相的析出。