论文部分内容阅读
近年来,微合金非调质钢以其低能耗、高性能的特点,越来越多地得到人们的重视,而人们研究的重点主要是对其控轧控冷过程中组织及性能的控制。而至今缺乏中碳含钒微合金钢中不同碳含量对其晶内组织和析出物的影响规律进行系统性的了解。本文采用时效-变形再结晶和应力松弛两种实验工艺来研究不同含碳量对中碳含钒微合金钢晶内组织和析出物的影响规律,主要结果如下。
对3种含碳量不同的中碳含钒微合金钢采用时效-变形再结晶工艺进行研究。结果表明:试验钢在900℃进行时效处理时,析出的碳氮化物能够促进铁素体的形核,且随时效时间的延长,诱导形成的晶内铁素体增加,奥氏体晶粒尺寸也变大;变形再结晶后的室温组织由无定形的晶界铁素体,针状的晶内铁素体和珠光体组成,同时晶内铁素体的体积分数相对原始试样显著增加,且分布均匀,形成网状;3种实验钢中,含碳0.33wt%钢的组织中铁素体含量最高,分布也最为均匀。
采用应力松弛法研究碳含量不同时中碳含钒微合金钢中钒的碳氮化物在奥氏体中的析出行为。结果表明:在通过热模拟压缩实验绘制出的应力松弛曲线中,由于析出相的阻碍作用,使应力下降趋势减缓而出现的应力平台可以看作是沉淀析出阶段,从而可以确定应变诱导析出的开始和结束的时间;根据应力松弛曲线绘制了3种含钒微合金钢在不同温度下的PTT曲线均具有“S”型特征。对应的两个孕育期最短的温度分别为900℃和600℃;在试验中,3种试样钢的析出开始时间最短的是含碳0.42wt%的3#钢(7.5s左右V(C,N)即开始析出);增加碳含量使PTT曲线向左移动,当碳含量从0.26wt%增加到0.42wt%时,它在650℃时的析出开始时间从50s缩短到25s;相应的析出结束时间从120s缩短到65s。
将进行应力松弛实验后的试样用扫描电镜进行观察,结果表明:3种试验钢进行应力松弛实验后的淬火组织均为马氏体组织,且应力松弛过程中析出的碳氮化物弥散分布在板条状马氏体相边界;应力松弛过程中析出的第二相弥散分布在铁素体的晶粒内部;钢中碳含量的增加能够促进碳氮化物中V在奥氏体中的析出,从而促进了晶内铁素体的形成。