熱軋HSLA鋼微合金強化機理價電子理論分析.pdf

1、熱軋HSLA鋼是重要的鋼鐵產(chǎn)品,因其具有良好的機械性能,被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。為了生產(chǎn)具有良好機械性能的高強度低合金(HSLA)鋼板,控軋控冷技術(shù)近年來得到迅速發(fā)展?？剀埧乩浼夹g(shù)本質(zhì)上就是通過控制軋制、控制冷卻的手段來改善熱軋HSLA鋼過程中的顯微組織和晶體結(jié)構(gòu)?？剀埧乩浼夹g(shù)密切影響著微合金元素及其碳(氮)化物的溶解、沉淀、析出以及分布,而HSLA鋼中的微合金元素在熱軋過程中的冶金現(xiàn)象及其碳(氮)化物析出行為對改善鋼的顯微結(jié)構(gòu)和晶粒大小

2、起著重要作用,因此,對于研究熱軋HSLA鋼過程中的微合金元素及其碳(氮)化物的冶金現(xiàn)象,分析其對HSLA鋼產(chǎn)品最終性能的貢獻及其強化機理,具有極其重要的作用。
　　 本文通過將EET理論運用到熱軋HSLA鋼微合金及其碳(氮)化物析出強化相的研究中,建立合理的模型,對微合金元素以及在熱軋過程中析出的碳(氮)化物進行價電子結(jié)構(gòu)計算,求出微合金元素及其碳(氮)化物的最強鍵能、晶體結(jié)合能、共價電子對數(shù)等數(shù)據(jù),并結(jié)合其他理論方法和實驗數(shù)據(jù)

3、,從價電子層次分析HSLA鋼熱軋過程中析出的碳(氮)化物和滲碳體的各項本征性能與HSLA強度和塑性的關(guān)系,從而對微合金元素及其碳(氮)化物析出相對熱軋HSLA鋼性能的強化機理進行價電子理論分析。
　　 通過研究發(fā)現(xiàn),微合金元素氮化物(MN)的最強共價鍵鍵能整體要比碳化物(MC)的強,在鋼中微合金元素更易于N結(jié)合成鍵絡(luò)很強的化合物。而在對晶體結(jié)合能計算中,熱軋HSLA鋼中各相結(jié)合能大小順序為NbC＞ZrN＞NbN＞VC＞VN＞Zr

4、C＞TiN＞Fe3C＞TiC,這也反映了MN比MC更易結(jié)合。
　　 本文提出了平均共價電子數(shù)、平均鍵合能、平均成鍵能力和塑性因子四個參數(shù),分別表征晶體的強度、硬度、穩(wěn)定性以及塑性,對比發(fā)現(xiàn),VN的強度、硬度、塑性以及穩(wěn)定性等綜合性能最高,VC次之。表明V元素的化合物強硬度高,穩(wěn)定性好,易于沉淀析出,加之塑性好,顆粒尺寸小,利于彌散析出,所以,相對于其他微合金元素,V元素對鋼具有更好的強化效果。此外,本文還提出了在熱軋HSLA鋼過