微合金化鋼中析出物和夾雜物的控制和利用.pdf

1、在現(xiàn)有的高性能鋼中添加微合金化元素，進(jìn)而控制鋼中夾雜物和碳(氮)化物的析出，進(jìn)一步提高其機(jī)械性能是一種高效的方法。為了把相變強(qiáng)化、微合金強(qiáng)化和析出物、夾雜物控制應(yīng)用于特殊鋼產(chǎn)品中，研究析出物，夾雜物對(duì)特鋼產(chǎn)品組織、結(jié)構(gòu)及性能的影響，對(duì)開(kāi)發(fā)兼有低成本、高機(jī)械性能(強(qiáng)-塑-韌)、高工藝性能、環(huán)境友好、節(jié)能等特點(diǎn)的產(chǎn)品具有重要理論指導(dǎo)和現(xiàn)實(shí)應(yīng)用意義。 本研究包括兩個(gè)組成部分，一部分為微合金化超高強(qiáng)塑Si-Cr彈簧鋼研究，另一部分為微合

2、金化P+F型非調(diào)質(zhì)鋼中IGF形核的研究。主要利用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、透射電鏡、X射線衍射、電子背散射衍射、熱模擬等方法系統(tǒng)地研究了析出物及夾雜物對(duì)特鋼產(chǎn)品微觀組織、結(jié)構(gòu)及性能的影響規(guī)律，探索并揭示了非調(diào)質(zhì)鋼中晶內(nèi)鐵素體的形成規(guī)律。主要研究結(jié)果如下： 60Si2CrAL彈簧鋼的熱變形激活能Q為309kJ/mol，峰值應(yīng)力σp與Z參數(shù)的關(guān)系為：σp=25.441nZ-628.3，峰值應(yīng)變?chǔ)舙與Z參數(shù)的關(guān)系為：εp=0.1568Z0

3、.027。奧氏體動(dòng)態(tài)再結(jié)晶過(guò)程中，變形溫度和變形速率對(duì)再結(jié)晶晶粒都有較大的影響，其中變形溫度的影響顯著，起主導(dǎo)作用。變形溫度越低，變形速率越大，動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒尺寸越小。動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒尺寸dd與Z參數(shù)的關(guān)系為：dd=2.547×103·Z.0.162。動(dòng)態(tài)再結(jié)晶具有強(qiáng)烈細(xì)化奧氏體晶粒的作用。 測(cè)定了Nb微合金化60Si2CrAL的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線。60Si2CrAL獲得全珠光體和鐵素體的最大冷卻速率＜8℃/s，獲得全馬氏體的臨界冷

4、卻速率＜15℃/s，在線軋制時(shí)最佳冷速為2～8℃/s。通過(guò)微合金化和控軋控冷，60Si2CrAL實(shí)現(xiàn)了在線軟化退火的省工序工藝，軋態(tài)奧氏體晶粒尺寸約為14μm，淬火后晶粒尺寸進(jìn)一步細(xì)化為8μm。 經(jīng)不同淬火一回火工藝處理后，Nb微合金化60Si2CrAL的力學(xué)性能均達(dá)到了超高強(qiáng)塑性，拉伸強(qiáng)度均大于2000Mpa，延伸率大于9％。其中回火參數(shù)為14.5時(shí)，Rm＞2250Mpa-A11％-Z39％。細(xì)晶組織和彌散分布的碳化物(d≤2