Nb及熱處理對(duì)低碳鑄鋼顯微組織和力學(xué)性能的影響.pdf

1、微合金鋼具有相對(duì)較高的強(qiáng)度、較好的塑性和韌性、優(yōu)良的焊接性能，因而被廣泛應(yīng)用于建筑、礦山、船舶以及汽車等工業(yè)領(lǐng)域。已有的研究表明，Nb、V、Ti等微合金元素可以有效細(xì)化鑄鋼的晶粒，并提高其強(qiáng)度，但其強(qiáng)度提高的同時(shí)沖擊韌性一般有不同程度的降低。本文在低碳鑄鋼的基礎(chǔ)上，分別添加不同含量的Nb元素進(jìn)行微合金化，然后在不同的正火和回火溫度下進(jìn)行熱處理，并通過金相(OM)、背散射電子衍射(EBSD)、斷口掃描(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、

2、選區(qū)電子衍射(SAED)等表征分析方法和拉伸試驗(yàn)、室溫夏比V型沖擊試驗(yàn)等檢測手段研究了Nb以及不同的熱處理工藝對(duì)低碳鑄鋼微觀組織和力學(xué)性能的影響規(guī)律。主要的研究結(jié)果如下:
　　(1)微合金元素Nb可以有效細(xì)化低碳鑄鋼的晶粒組織。當(dāng)鑄鋼中Nb元素的含量低于0.044wt％時(shí)，Nb在低碳鑄鋼中的晶粒細(xì)化作用隨其含量升高而增強(qiáng);當(dāng)Nb元素的含量高于0.044wt％時(shí)，Nb對(duì)低碳鑄鋼的晶粒細(xì)化作用不再隨其含量的增加而增大，甚至?xí)行》冉?/p>

3、低。與普通低碳鑄鋼相比，不同Nb元素含量的鑄鋼其晶?？杉?xì)化20.8～34.6％。當(dāng)鑄鋼中Nb含量為0.044wt％含量，晶粒組織最為細(xì)小，其平均晶粒直徑約為19μm。
　　(2)微合金元素Nb在低碳鑄鋼中的強(qiáng)化機(jī)制主要為晶粒細(xì)化強(qiáng)化和析出強(qiáng)化，部分固溶于鐵素體基體中的Nb能起到固溶強(qiáng)化作用。Nb元素在正火和回火過程中可以促進(jìn)尺寸為1～15nm的NbC析出相的形成，同時(shí)可以促進(jìn)珠光體中鐵索體與滲碳體層片間距的減小。
　　(3)

4、正火和回火溫度對(duì)Nb微合金化鑄鋼的微觀組織和力學(xué)性能有較大的影響。當(dāng)Nb微合金化鑄鋼分別在900℃和550℃進(jìn)行正火與回火處理時(shí)，其晶粒組織最為細(xì)小均勻。當(dāng)正火及回火溫度分別高于900℃和550℃時(shí)， Nb微合金化鑄鋼的晶粒組織均有不同程度的粗化，從而也會(huì)導(dǎo)致Nb微合金化鑄鋼力學(xué)性能的降低，且正火溫度對(duì)Nb微合金化鑄鋼晶粒組織的影響更為明顯。
　　(4)當(dāng)Nb元素含量為0.044wt％的微合金鑄鋼經(jīng)過900℃正火和550℃回火（保