微合金化對(duì)鑄鋼組織和力學(xué)性能的影響.pdf

1、鋼鐵生產(chǎn)中微合金化技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用是20世紀(jì)后期物理和力學(xué)冶金的重大進(jìn)展之一，從20世紀(jì)60年代開始，微合金化技術(shù)就以其顯著的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)在世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。微合金化鑄鋼是在微合金化鋼技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。相對(duì)于一般工程用鑄鋼，其特點(diǎn)是具有高的屈服強(qiáng)度，較高的韌性和良好的焊接性能。同時(shí)由于微合金化元素加入量少，對(duì)鑄鋼的鑄造性能影響很小，同時(shí)也可用常規(guī)熔煉設(shè)備生產(chǎn)，故成本較低。用該材料制造構(gòu)件可減輕構(gòu)件重量，提高壽命，維修方便，尤

2、其適合于鑄焊復(fù)合結(jié)構(gòu)件，可顯著節(jié)省材料和能源，提高經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。微合金化鑄鋼不同于微合金化控扎鋼材和鍛鋼，不能通過熱機(jī)械加工變形細(xì)化晶粒來強(qiáng)化，只能依靠選擇適當(dāng)?shù)暮辖鸪煞?，控制凝固過程和通過適當(dāng)?shù)臒崽幚韥碚{(diào)整鋼的內(nèi)部組織，提高力學(xué)性能，以適應(yīng)各種不同的需要。
　　 本課題是在鑄鋼ASTM A27 65-35的基礎(chǔ)上，通過對(duì)單獨(dú)和復(fù)合加入不同量微合金化元素Nb、V、Ti的試件進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)定，以及用金相顯微鏡和掃描電鏡對(duì)試件顯微

3、組織進(jìn)行觀察，研究了單獨(dú)和復(fù)合加入不同量微合金化元素Nb、V、Ti對(duì)鑄鋼組織和力學(xué)性能的影響。
　　 研究表明，Nb、V、Ti的單獨(dú)加入，細(xì)化了鑄鋼的組織，起到了細(xì)晶強(qiáng)化的作用，有效提高鑄鋼的強(qiáng)度、硬度及塑性。同時(shí)由于碳化物的形成，起到了很好的沉淀強(qiáng)化的作用。其中，Nb對(duì)鑄鋼的塑性提高作用較大，V對(duì)鑄鋼的低溫沖擊功提高較大，Ti的加入使鑄鋼強(qiáng)度提高作用較大，但使低溫沖擊功下降較大。復(fù)合加入對(duì)鑄鋼力學(xué)性能的影響比單獨(dú)加入大。當(dāng)鑄鋼

4、中復(fù)合加入Nb、V、Ti三種元素中兩種以上時(shí)，能顯著提高鋼的力學(xué)性能。復(fù)合加入時(shí)，Nb、V和V、Ti兩種元素的復(fù)合加入，對(duì)提高鑄鋼的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度的效果要好于單獨(dú)加入。相對(duì)于單獨(dú)加入Ti，Nb、Ti的復(fù)合加入效果不明顯。其中，Nb、V復(fù)合加入在提高鑄鋼強(qiáng)度的同時(shí)，塑性和低溫沖擊韌性下降較少。V、Ti復(fù)合對(duì)增加鑄鋼的抗拉強(qiáng)度效果好于Nb、V和Ti、Nb復(fù)合加入。Nb、V、Ti三種元素的復(fù)合加入所產(chǎn)生的強(qiáng)韌化作用，是晶粒細(xì)化、沉淀強(qiáng)化以