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钒氮微合金钢动态再结晶及相变行为研究

钒氮微合金钢动态再结晶及相变行为研究

作者：梁新增东北大学

学位级别：硕士

为满足各行业对钢铁工业提出的高要求,充分发挥合金元素的作用,开发出高性能的微合金钢已成为当今研究的热点。本文以钒氮微合金钢为研究对象,系统分析了合金元素对钒氮微合金钢动态再结晶行为的影响,等温条件下铁素体相变的规律,研究... 详细信息

为满足各行业对钢铁工业提出的高要求,充分发挥合金元素的作用,开发出高性能的微合金钢已成为当今研究的热点。本文以钒氮微合金钢为研究对象,系统分析了合金元素对钒氮微合金钢动态再结晶行为的影响,等温条件下铁素体相变的规律,研究了热轧及回火工艺参数对实验钢组织与性能的影响,为工业生产提供了相关的实验数据。主要研究内容和结果如下:（1）利用单道次压缩实验,研究了实验钢的动态再结晶行为,分析了变形条件及合金元素对奥氏体动态再结晶的影响,确定了三种实验钢的Arrhenius本构方程、动态再结晶临界模型以及动力学模型。结果表明,Mo元素明显提高了奥氏体的高温流变应力,对动态再结晶有抑制作用;计算得到三种实验钢钢的动态再结晶激活能分别为337kJ/mol、321kJ/mol、356kJ/mol。（2）利用等温相变实验,研究了实验钢铁素体相变行为。结果表明,静态等温条件下铁素体的体积分数和晶粒尺寸,随着保温时间的延长而增大。动态等温条件下随等温温度与时间的增加,铁素体的体积分数和晶粒尺寸增大,铁素体基体的显微硬度降低。Mo元素使铁素体相变孕育期变长,抑制了铁素体相变。变形缩短了铁素体相变孕育期,提高了铁素体基体的显微硬度。（3）热轧实验表明,随终轧温度的升高,实验钢的屈服强度和抗拉强度先升高后降低,当终轧温度为918℃时,其综合力学性能最优,此时的屈服强度和抗拉强度分别为990MPa和1129MPa,延伸率为18%,-20℃冲击功为75J。随终冷温度的降低,实验钢的屈服强度和抗拉强度升高,当终冷温度为212℃时,其综合力学性能最优,此时的屈服强度和抗拉强度分别为892MPa和1022MPa,延伸率为18%,-20℃冲击功为85J。（4）回火实验表明,当回火温度为200℃时,实验钢的抗拉强度均增大,屈服强度在终轧温度1000℃和918℃时减小,其余工艺下均增大。当回火温度为400℃时,实验钢的屈服强度均增大,抗拉强度在终轧温度1000℃和918℃时减小,其余工艺下均增大。随回火温度的升高,实验钢的屈服强度和抗拉强度先增大后减小,当回火温度为400℃保温1.5h时,其屈服强度和抗拉强度最优,分别为784MPa和1006MPa,韧脆转变温度区间为-60～-80℃。

关键词：钒氮微合金钢动态再结晶铁素体相变回火屈服强度抗拉强度

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钒氮微合金钢变形诱导铁素体相变的研究

钒氮微合金钢变形诱导铁素体相变的研究

作者：张雅丽燕山大学

学位级别：硕士

本文以钒氮微合金化钢的开发为目的，对两种不同钒氮含量的试验用钢的变形诱导铁素体相变行为进行了系统的研究。在Gleeble-3500热模拟试验机上，研究了微合金钢在Ae3～Ar3温度区间与Ae3以上温度区间变形量和变形速率对变形诱导铁素体... 详细信息

本文以钒氮微合金化钢的开发为目的，对两种不同钒氮含量的试验用钢的变形诱导铁素体相变行为进行了系统的研究。在Gleeble-3500热模拟试验机上，研究了微合金钢在Ae3～Ar3温度区间与Ae3以上温度区间变形量和变形速率对变形诱导铁素体相变行为的影响。通过电子背散射衍射（EBSD）技术研究了试验钢铁素体晶粒的细化机制。同时，利用SEM、TEM等手段对钒氮微合金钢在热变形条件下微合金元素的析出与变形诱导铁素体相变之间的关系进行了系统的研究。研究结果表明，在不同的变形温度，变形诱导铁素体体积分数均随变形量的增加而增大，且呈S型。在较小和较大的变形量下增长速率缓慢，在中等变形量下，增长速率最快。变形诱导铁素体相变有温度限制，870℃对A钢即使施以80%变形也难以得到大量的变形诱导铁素体。随变形速率增大，变形诱导铁素体量增加，晶粒尺寸减小。变形诱导铁素体的晶粒细小是奥氏体向铁素体的动态相变和铁素体的连续动态再结晶双重作用的结果。变形条件下，拉长的晶界、位错和变形带为铁素体形核提供了更多的形核点。变形诱导碳氮化钒析出，降低固溶钒含量的同时铁素体以V的复合析出物为形核点形成晶内铁素体，促进了变形诱导铁素体相变的进行。

关键词：钒氮微合金钢变形诱导铁素体相变连续动态再结晶应变诱导析出晶内铁素体

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热变形对钒氮微合金钢连续冷却相变的影响

钢铁钒钛 2014年第2期35卷 113-117页

作者：赵宝纯赵坦李桂艳鲁强鞍钢股份有限公司技术中心辽宁鞍山114009 鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司辽宁营口115007

在Gleeble-3800热力模拟试验机上,进行了钒氮微合金钢在未变形和多道次轧制条件下的模拟试验,通过热膨胀法和金相-硬度法,建立了试验钢的静态和动态CCT图;应用光学显微镜、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对组织和析出相进行了观察,分析... 详细信息

在Gleeble-3800热力模拟试验机上,进行了钒氮微合金钢在未变形和多道次轧制条件下的模拟试验,通过热膨胀法和金相-硬度法,建立了试验钢的静态和动态CCT图;应用光学显微镜、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对组织和析出相进行了观察,分析了变形条件对显微组织的影响,研究了该试验钢的连续冷却相变行为。结果表明,变形促进了铁素体和珠光体相变,在较大冷速下获得了一定量的铁素体组织。同时变形也促进了钒的碳氮化物析出,利于铁素体相变以及组织的细化。在两种条件下,均可获得一定量的贝氏体组织,且在较大冷速下的贝氏体转变开始温度有所升高。

关键词：钒氮微合金钢热变形 CCT图析出相

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钒氮微合金钢生产热轧Ⅲ级钢筋

上海金属 2005年第2期27卷 29-32页

作者：顾俭陈洁宝钢一钢公司上海200431

向 2 0MnSi钢中添加钒氮合金以替代钒铁生产HRB40 0钢筋的试验中 ,分析了氮对HRB40 0钢筋力学性能的影响。结果表明 ,在钢中碳当量、钒含量基本一致的情况下 ,向钢中添加氮可促进细小V (C、N)化物析出 ,获得更高的强度 ,且性能稳定 ,组... 详细信息

向 2 0MnSi钢中添加钒氮合金以替代钒铁生产HRB40 0钢筋的试验中 ,分析了氮对HRB40 0钢筋力学性能的影响。结果表明 ,在钢中碳当量、钒含量基本一致的情况下 ,向钢中添加氮可促进细小V (C、N)化物析出 ,获得更高的强度 ,且性能稳定 ,组织更细。用钒氮合金替代钒铁 ,可节约钒 2 9% ,降低成本。

关键词：钒氮微合金钢热轧 Ⅲ级钢筋 V-N合金

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Cr含量对钒氮微合金钢动态再结晶的影响

Cr含量对钒氮微合金钢动态再结晶的影响

硼对V-N微合金钢热影响区组织和性能的影响

第十一届中国钢铁年会

作者：梁新增衣海龙朱伏先东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室

采用Gleeble-1500热模拟实验机对Cr含量不同的钒氮微合金钢进行了单道次压缩实验,研究了变形温度为850100℃、应变速率为0.01s的动态再结晶行为。研究表明:实验钢的动态再结晶行为在较高温度和较低应变速率下更容易发生;且Cr含量越高,... 详细信息

采用Gleeble-1500热模拟实验机对Cr含量不同的钒氮微合金钢进行了单道次压缩实验,研究了变形温度为850100℃、应变速率为0.01s的动态再结晶行为。研究表明:实验钢的动态再结晶行为在较高温度和较低应变速率下更容易发生;且Cr含量越高,越易发生动态再结晶;对应力应变曲线处理得到的θ-σ曲线都出现拐点特征,且?θ/?σ-σ曲线都相应出现最值点,该最值点即为临界应变;建立动态再结晶数学模型。

关键词： Cr含量钒氮微合金钢动态再结晶临界应变数学模型

来源： cnki会议评论

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钢铁 2010年第7期45卷 85-88页

作者：薛东妹许文文潘涛苏航王青峰钢铁研究总院结构材料研究所北京100081 燕山大学亚稳材料科学与技术国家重点室河北秦皇岛066004

研究了硼氮复合添加(210×10-6N+17×10-6B)和典型增氮(120×10-6N)的V-N微合金钢粗晶热影响区(CGHAZ)中组织和性能随冷却速度(t8/5)的变化规律。研究结果表明:在V-N微合金钢中添加微量硼时,各t8/5下的CGHAZ中均可通过抑制先共析铁素体... 详细信息

研究了硼氮复合添加(210×10-6N+17×10-6B)和典型增氮(120×10-6N)的V-N微合金钢粗晶热影响区(CGHAZ)中组织和性能随冷却速度(t8/5)的变化规律。研究结果表明:在V-N微合金钢中添加微量硼时,各t8/5下的CGHAZ中均可通过抑制先共析铁素体的转变,促进针状铁素体和粒状贝氏体的形成,使M-A岛的含量降低、尺寸减小、弥散度提高。因而使CGHAZ的V型缺口夏比冲击(CVN)韧性得到改善。

关键词：钒氮微合金钢硼焊接热影响区冲击韧性

Mo-V-Ti-N微合金钢的焊接脆化倾向及其抑制方法

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Mo-V-Ti-N微合金钢的焊接脆化倾向及其抑制方法

作者：许文文燕山大学

学位级别：硕士

本文为了研究低碳Mo-V-Ti-N微合金结构钢的焊接脆化倾向及其抑制方法,制备了典型增N(120ppm)、单独加B(12ppm)及N + B(210ppm+17ppm)复合添加等三种试验钢,并采用Gleeble3500热模拟机制备了各试验钢在不同t8/5(6～100s)下的模拟粗晶热... 详细信息

本文为了研究低碳Mo-V-Ti-N微合金结构钢的焊接脆化倾向及其抑制方法,制备了典型增N(120ppm)、单独加B(12ppm)及N + B(210ppm+17ppm)复合添加等三种试验钢,并采用Gleeble3500热模拟机制备了各试验钢在不同t8/5(6～100s)下的模拟粗晶热影响区(CGHAZ)样品。针对各样品,观察了光学显微组织,统计了各组织形态参量;观察了马氏体-奥氏体(M-A)组元脆性相的透射(TEM)结构;测试了M-A及附近基体的纳米压痕硬度;测试了-20℃的V型缺口(CVN)试样的冲击功,观察了扫描(SEM)断口和二次裂纹形貌。结果表明,在Mo-V-Ti-N钢的各CGHAZ中均形成了含M-A的多相组织。其微观结构、硬度和断裂特征随t8/5增加的变化趋势是:贝氏体铁素体(BF)和针状铁素体(AF)的数量减少,先共析铁素体(PF)的数量增多;M-A的形态从条状向块状演化、尺寸增大、弥散度降低,其内部结构从板条马氏体+残余奥氏体向孪晶马氏体演化,与附近基体的硬度差增加;CVN冲击功降低,断口形貌从韧窝塑性断裂向准解理脆性断裂演化。另外,在Mo-V-Ti-N钢中添加微量的硼,在各t8/5下的CGHAZ中均可通过抑制PF的转变,促进针状铁素体和粒状贝氏体的形成,使M-A的含量降低、尺寸减小、弥散度提高,冲击韧性改善。因此,Mo-V-Ti-N钢的焊接脆化倾向取决于CGHAZ中含M-A组元的多相组织的微观结构和微观硬度特征,抑制方法是采用小线能量焊接或在钢中添加微量的硼。

关键词：钒氮微合金钢焊接热影响区缺口韧性断裂 M-A组元多相组织微观硬度

CSP形变奥氏体对V-N钢铁素体晶内形核的影响

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