合金元素La、Nb對(duì)中錳鋼的夾雜物分布和靜態(tài)再結(jié)晶的影響.pdf

1、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)汽車(chē)輕量化和安全性的要求越來(lái)越高。第一代汽車(chē)薄板鋼的強(qiáng)塑積一般為15GPa·%，輕量化和安全性指標(biāo)都很低；第二代汽車(chē)鋼的強(qiáng)塑積雖然達(dá)到了50GPa·%，但由于添加了大量合金元素Cr、Ni等，使得其成本較高，工藝控制困難，很難被市場(chǎng)接受。為了適應(yīng)降低成本、節(jié)約資源、提高安全性的要求，需要研發(fā)性能和成本介于第一代和第二代汽車(chē)鋼之間的新型汽車(chē)用鋼。第三代汽車(chē)鋼的概念，是指輕量化和安全性指標(biāo)高于第一代汽車(chē)鋼而生產(chǎn)成本又

2、低于第二代汽車(chē)鋼的高強(qiáng)高塑鋼。國(guó)內(nèi)外一些學(xué)者對(duì)于中錳TRIP鋼(Mn質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%～10%)展開(kāi)了研究，認(rèn)為中錳TRIP鋼因其優(yōu)越的性能有望成為第三代先進(jìn)高強(qiáng)度鋼。
　　本文設(shè)計(jì)了不同合金成分的中錳鋼(0.2%C,4.86%Mn)，通過(guò)掃描電鏡對(duì)鑄錠組織中的非金屬夾雜物成分進(jìn)行了能譜分析，觀察了夾雜物的形貌；通過(guò)光學(xué)顯微鏡結(jié)合圖像分析軟件統(tǒng)計(jì)了夾雜物的數(shù)量，測(cè)定了夾雜物的截面積；對(duì)軋制后的夾雜物長(zhǎng)寬比、截面積、體積進(jìn)行了分類(lèi)統(tǒng)計(jì)。

3、結(jié)果表明：中錳鋼中的夾雜物主要為硫化錳和硅酸錳與硫化錳的復(fù)合夾雜；稀土主要以稀土氧化物的形式存在于鋼中，其在鋼中的固溶度很低；微量Nb元素的加入，導(dǎo)致鑄錠上部夾雜物數(shù)量減少，同時(shí)鋼中小于5μm3的夾雜物比例在鑄錠下部有所升高。
　　本文使用熱力學(xué)軟件Factsage繪制了中錳鋼的相圖，對(duì)相圖進(jìn)行了分析，并與標(biāo)準(zhǔn)Fe-C相圖進(jìn)行了比較，結(jié)果表明，因?yàn)镸n含量高，滲碳體消失的溫度比A1高很多。通過(guò)熱膨脹試驗(yàn)獲得了中錳鋼不同加熱速度下的

4、零界點(diǎn)，結(jié)果表明：La的加入降低了A1點(diǎn)和滲碳體消失溫度，Nb的加入升高了A1點(diǎn)，降低了滲碳體析出溫度；加熱速度從5℃/s提高到50℃/s時(shí)，Ac1有升高的趨勢(shì)，加熱速度從10℃/s升高到50℃/s，滲碳體消失溫度和Ac3都有明顯的升高；隨著加熱速度的提高，試驗(yàn)鋼的FCC+BCC共存的溫度區(qū)間逐漸變窄。
　　本文選擇了四個(gè)不同的再結(jié)晶加熱溫度分別為800℃、850℃、900℃、950℃和四個(gè)不同的再結(jié)晶加熱時(shí)間分別為0.5min、

5、3min、10min、15min，對(duì)三種不同的試驗(yàn)鋼進(jìn)行了加熱和保溫，水淬煮蝕后，觀察了試驗(yàn)鋼中的再結(jié)晶晶粒形貌并對(duì)晶粒度進(jìn)行了評(píng)級(jí)。結(jié)果表明：La、Nb都能夠細(xì)化再結(jié)晶晶粒；在再結(jié)晶加熱溫度為950℃，加熱時(shí)間為15min時(shí)，加La試驗(yàn)鋼的晶粒度級(jí)別數(shù)高于加Nb鋼；當(dāng)加熱溫度為800℃，加熱時(shí)間為15min時(shí)，加Nb鋼的晶粒度級(jí)別數(shù)高于加La鋼；加入合金元素Nb和La都能夠使得再結(jié)晶晶粒尺寸隨加熱時(shí)間和加熱溫度的增長(zhǎng)率降低，隨著加熱時(shí)