增氮對釩微合金鋼組織和性能的影響

  采用TMCP工藝生產的中厚鋼板具有良好的強度和韌性匹配,因而廣泛用于海洋平臺、容器和船舶等領域,但是與調質鋼相比,其韌性仍有待提高,近年來發展的氧化物冶金技術,利用合金元素的析出物促進晶內形核來細化晶粒,為提高TMCP鋼的韌性提供了新的思路。

  科研人員通過對不同釩、氮質量分數的試驗鋼進行熱模擬壓縮試驗和實驗室軋制試驗,用OM、SEM和TEM分析試驗鋼的顯微組織,研究增氮對釩微合金鋼組織和性能的影響。

  結果表明,普通釩微合金鋼為板條貝氏體+粒狀貝氏體組織,增加氮質量分數,可促進晶內鐵素體相變,得到針狀鐵素體組織,使M/A組織細化且彌散分布,改善韌性;而增加釩質量分數,可以增加析出強化作用,提高強度,但組織形態無明顯變化,不能提高韌性。增氮鋼中的釩在奧氏體內以VN析出,低氮鋼內的釩在鐵素體內以VC的形式析出,奧氏體-鐵素體、VC-鐵素體和VN-鐵素體的平面點陣錯配度分別為6.72%、3.89% 和 1.55%,在奧氏體內析出的VN可以作為鐵素體的優先形核位置,促進晶內鐵素體相變。