高鋼級管線鋼中碳氮化物析出對提高鋼的強韌性有著非常重要的作用.基于高鋼級管線鋼的成分體系,建立(nbx,ti1-x)(cyn1-y)-aln復合析出的雙亞點陣熱力學模型,計算出800～1450℃內(nèi)兩種不同nb含量的管線鋼中碳氮化物復合析出數(shù)據(jù),并與jmatpro軟件計算結果進行比較.結果表明:nb含量的增加,提高了nb的全固溶溫度,擴大了高溫析出溫度區(qū)域;ti元素在1200～1450℃內(nèi)析出速度很快,1200℃時兩種成分鋼中ti的析出量均大于50%;800℃平衡態(tài)時,析出物均以nbc為主;nb對ti元素的交互作用間接影響到aln的析出;熱力學計算結果與jmatpro軟件計算結果進行比較,試驗數(shù)據(jù)有著良好的一致性.

為改善q345b微合金鋼鑄坯塑性，控制裂紋產(chǎn)生，對q345b鋼中硫化物及微合金碳氮化物析出熱力學進行了分析。計算結果表明：1）鋼液中不可能析出氮化物、碳化物和硫化物；2）鋼液凝固過程中硫化錳在1472℃、氮化鈦在1467℃時具備析出的熱力學條件，而其它氮化物、碳化物則不具備析出條件；3）在奧氏體相中，氮化鋁、碳化鈦，碳化釩和氮化釩的平衡析出溫度分別為1027℃、977℃、727℃和777℃。

利用旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗方法研究了三種重載齒輪鋼滲碳后的疲勞性能。結果表明,添加鈮能夠細化重載齒輪鋼組織,提高滲碳層硬度,從而提高其疲勞強度。同時,疲勞裂紋在滲碳層沿原奧氏體晶界擴展,鈮微合金化重載齒輪鋼的晶粒細化,從而可以阻礙疲勞裂紋的擴展。此外,掃描電鏡觀察疲勞斷口發(fā)現(xiàn),重載齒輪鋼滲碳后疲勞裂紋起源于基體或夾雜物,夾雜物尺寸越小,疲勞性能越好。

根據(jù)鋼的高溫延塑性可將含鈮、釩、鈦微合金化鋼分為兩類：一類是含碳較低（≤０．１０％）的鋼種，此類鋼在溫度降低到８２５℃后延塑性能夠隨溫度降低而快速恢復；另一類是含碳較高（＞０．１２％）或含鈮、釩較高的鋼種，此類鋼在第ⅲ脆性溫度區(qū)的脆化可延伸至７２５℃。通過提高恒拉速率、液面自動控制投入率和鑄機對弧精度，并針對鋼的高溫延塑性特點采用合理的二冷工藝，使矯直區(qū)鑄坯邊角部溫度避開鋼的脆性溫度區(qū)，含鈮、釩、鈦微合金化鋼連鑄板坯的角橫裂顯著減少。

基于雙亞點陣模型,建立x100管線鋼（nbx,ti1-x）（cyn1-y）-aln復合析出熱力學模型。熱力學模型計算結果表明,1450～1100k時,nb析出量顯著增大;1800～1400k時,ti析出速度加快,aln的析出溫度為1450k左右。tem觀察及eds分析結果顯示,1173k時,有大量細?。╪b,ti）（c,n）的析出物產(chǎn)生,nb與ti的原子比大于4;1373k時,nb與ti的原子比接近1;1523k時,以較大長條形、方形析出物為主,nb與ti的原子比小于0.43。熱力學模型計算結果與jmatpro軟件計算結果及eds統(tǒng)計結果有較好的一致性。

微合金化鋼是在c—mn鋼或低合金鋼中添加微量元素（〈0．1％的nb、v、ti，有時還包括b、al、re）進行合金化，通過高純潔度冶煉，控軋（鍛）控冷（tmcp），獲得細晶、碳氮化物沉淀強化的高強度、高韌性，高可焊性、良好成形性的鋼種。這類鋼的品種、產(chǎn)量和應用領域正在不斷擴大，是鋼鐵行業(yè)發(fā)展方向之一。其具有顯著高的使用性能和性價比及某些特殊的性能。

介紹了陜西鋼鐵集團有限公司應用鈮微合金化技術生產(chǎn)hrb400e高強抗震鋼筋的生產(chǎn)情況。經(jīng)檢驗,該工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品化學成分和力學性能完全滿足國家最新標準要求,且具有一定的經(jīng)濟效益。

通過對不同b含量的低碳硼鋼和nb、v微合金化低碳硼鋼的沖擊實驗,研究了b含量及nb、v微合金化對低碳硼鋼沖擊性能的影響.結果表明:0.0006%~0.0015%的b將提高熱處理狀態(tài)鋼的沖擊韌性,b質(zhì)量分數(shù)超過0.003%將降低鋼的沖擊韌性.nb、v復合微合金化同時加入適量al可顯著提高熱處理狀態(tài)低碳硼鋼的沖擊韌性.ti質(zhì)量分數(shù)超過0.03%對低碳硼鋼和微合金硼鋼的沖擊性能不利.

用電子探針和透射電鏡對厚規(guī)格ti、nb微合金化q345b鋼板中夾雜物和析出物進行了觀察分析,結果表明,q345b鋼板中的夾雜物主要是錳、鈣的氧化物和硫化物以及它們的復合夾雜物,氧化物大多呈球狀或橢球狀,硫化物多數(shù)呈長條狀;析出物主要是鈮和鈦及其化合物,鈦主要以tin的形式存在,呈方形或矩形;鈮主要以尺寸較大的碳氮化物存在,以橢圓形為主,析出在奧氏體晶內(nèi)、晶界上。

　第41卷　第9期 　2006年9月 鋼鐵 ironandsteel 　vol.41,no.9 september　2006 硼微合金化對sphc鋼組織、析出物以及屈服強度的影響 范鼎東1,2,　張建平1,　肖麗俊2,　郭亞東2 (1.馬鞍山鋼鐵股份有限公司第一軋鋼總廠,安徽馬鞍山243000;　2.鋼鐵研究總院連鑄中心,北京100081) 摘　要:研究了加硼后對薄板坯連鑄連軋(tscr)流程生產(chǎn)的sphc熱軋鋼帶力學性能的影響,發(fā)現(xiàn)加b后熱軋 鋼帶在線檢測的平均屈服強度為284mpa,經(jīng)48h時效后,屈服強度降低至248mpa,冷軋開卷前屈服強度降低至 230mpa,在相同生產(chǎn)工藝條件下加b后屈服強度降低約40mpa。 關鍵詞:硼微合金化;薄板坯連鑄連

介紹了昆鋼采用氮化增強劑、鈮微合金化生產(chǎn)hrb400鋼的實踐,對鋼筋的金相組織、焊接性能及時效性進行了分析研究,并對經(jīng)濟效益進行了評價。

本文介紹了酒鋼采用鈮微合金化工藝技術生產(chǎn)hrb400鋼筋的生產(chǎn)試制過程和產(chǎn)品質(zhì)量檢驗結束,為鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)hrb400鋼筋提供了一種新的微合金化工藝方案。

實驗室試制了低碳nb、v微合金化含硼冷鐓鋼,并對試驗鋼的組織和性能進行了對比研究。結果表明:鋼中添加適當?shù)膎b、v細化了含硼鋼的鐵素體晶粒,顯著提高了含硼鋼的抗拉強度,其中,nb、v復合微合金化含硼鋼的效果最好,其次是含釩硼鋼和含鈮硼鋼。分析表明,nb、v復合微合金化在含硼鋼中的主要作用在于細化晶粒和沉淀強化。

主要介紹了水鋼鈮微合金化hrb400鋼筋開發(fā)工藝及實施情況,通過對鈮微合金化hrb400鋼筋試制,初步掌握nb合金的強化機理,確保該鋼種的正常生產(chǎn),節(jié)約公司生產(chǎn)成本。

結合石油焊管用低碳微合金化鋼的研制開發(fā)，從合金化、冶煉、控軋工藝以及形變熱處理等幾個方面分析論述了鋼的強韌化途徑，同時結合組織形態(tài)觀察，闡述位錯強化、彌散強化、析出強化等冶金措施在石油焊管用鋼中的作用。

對節(jié)約型鈮微合金化hrb400鋼筋的成分、鋼坯加熱溫度和上冷床溫度進行了優(yōu)化,分析了有時試樣初檢屈服點不明顯的原因并提出了應對措施。研究結果表明:控制鋼中w(nb)為0.008%~0.028%,適宜的鋼坯加熱溫度為1050~1150℃,軋后控冷,上冷床溫度按830~860℃控制,可生產(chǎn)性能合格的hrb400鋼筋。如成分和工藝控制不當,造成貝氏體量高于10.7%時就可能出現(xiàn)初檢屈服點不明顯的現(xiàn)象。

采用新型微氮合金化技術對hrb400e帶肋鋼筋進行生產(chǎn)試制研究,發(fā)現(xiàn)其鋼坯在750~850℃存在熱塑脆性區(qū),通過控制連鑄工藝可獲得優(yōu)質(zhì)鋼坯;鋼筋成品具有較高抗拉強度和合適屈強比,時效性能穩(wěn)定,其金相組織均以鐵素體+珠光體組成。研究表明,新型微氮鋼筋的強度增加主要是由大小為5~30nm的第二相粒子析出強化作用引起的,可以使鋼筋的合金釩用量節(jié)約40%~60%。采用該工藝生產(chǎn)的螺紋鋼每噸鋼的成本降低了40~60元,產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟效益。

對鈮微合金化hrb400鋼筋進行了生產(chǎn)工藝、金相組織、時效熱處理、力學性能等方面的分析。結果表明:20mnsinb鋼金相組織為鐵素體+珠光體+少量貝氏體;20mnsinb鋼經(jīng)250℃×1h時效處理后沒有時效傾向;經(jīng)600℃×1h時效處理后,鋼的抗拉強度和屈服強度分別提高50mpa和60mpa。

通過采用金相顯微鏡、掃描電鏡及能譜分析等手段,對鈮微合金化熱軋帶肋鋼筋的連鑄方坯質(zhì)量及鋼筋表面裂紋進行了分析研究。結果表明,連鑄方坯上的中心疏松、中間裂紋和中心裂紋頗為嚴重,分析認為這些缺陷是澆注溫度、冷卻強度和拉坯速度等因素綜合影響的結果。鋼筋表面裂紋為縱向裂紋,主要是由表層及亞表層的夾雜物而并非連鑄方坯內(nèi)部裂紋所引起的,討論了夾雜物對鋼筋縱向裂紋擴展和分叉的影響,裂紋擴展時遇到難以變形的大顆粒夾雜易發(fā)生分叉。提出了優(yōu)化冶煉和改進連鑄工藝等相關措施并取得了良好的效果。

介紹采用鈮微合金化生產(chǎn)hrb400鋼筋的工藝技術,包括合適的冶煉、連鑄和軋制工藝。這一技術的采用降低了生產(chǎn)成本,為今后生產(chǎn)微合金鋼積累了有益的經(jīng)驗。

基于規(guī)則熔體理論和平衡反應基礎,對連鑄工序x80管線鋼中碳化物、氮化物析出進行熱力學分析,研究ti、nb及al的碳化物、氮化物析出規(guī)律。結果表明,固液兩相區(qū),tic0.005n0.995和tin分別在1785k和1784k時開始析出;奧氏體相區(qū),碳化物、氮化物析出先后順序為nbc0.64n0.36、nbc、nbn、aln、tic,相應析出溫度為1457、1404、1354、1267、1226k;γ→α相變過程中,tic發(fā)生相間析出,nb主要以nbc形式析出,aln析出量較少。

介紹了承鋼公司應用鈮微合金化技術生產(chǎn)hrb400熱軋帶肋鋼筋的工藝技術和生產(chǎn)情況。經(jīng)檢驗,該產(chǎn)品性能完全能滿足國家標準要求。實踐證明,制定的nb微合金化技術試制hrb400熱軋帶肋鋼筋的生產(chǎn)工藝合理,生產(chǎn)的產(chǎn)品根據(jù)當時的市場行情有顯著的經(jīng)濟效益。