微釩合金化對82B鋼組織與性能的影響.pdf

1、高碳鋼鋼絞線主要應(yīng)用在超大型建筑上，如斜拉橋、吊橋、體育場館等。隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，對高強度鋼絞線的需求越來越大，作為制造預(yù)應(yīng)力鋼絞線的原材料，更高強度高碳鋼盤條的開發(fā)越來越受到研究人員的重視，對高碳鋼盤條微合金化強化研究成為當前產(chǎn)品開發(fā)的熱點。本文以82B高碳鋼盤條為研究對象，通過微合金化來改善材料的綜合力學(xué)性能，重點研究微合金元素釩對82B鋼盤條的強韌化機理及釩元素對82B鋼連續(xù)冷卻組織轉(zhuǎn)變的影響機理，以釩含量分別為0.02％、0.

2、03%、0.05%的三種82B鋼盤條為研究對象，進行了以下三方面研究：
　　對釩含量不同的82B鋼盤條進行了力學(xué)拉伸實驗，系列實驗結(jié)果表明，釩對82B鋼盤條強度的影響呈以下規(guī)律：釩含量在0~0.02%范圍內(nèi)，每增加0.01%的釩，盤條平均抗拉強度增加16MPa；在0.02~0.03%范圍內(nèi)，盤條的抗拉強度隨釩含量的增加略微增強，但效果不明顯；在0.03~0.05%范圍內(nèi)，每增加0.01%的釩，盤條平均抗拉強度增加13MPa。整體來

3、看，隨著釩含量的不斷增加，盤條抗拉強度不斷增強。對直徑10毫米釩含量不同82B鋼盤條進行了面縮情況的分析，分析發(fā)現(xiàn)，釩含量在0.02~0.03%范圍內(nèi)，隨著釩含量的增加，盤條面縮率逐漸增加；釩含量在0.03~0.05%范圍內(nèi)，隨著釩含量的增加，盤條面縮率持續(xù)下降，這說明釩含量在一定范圍內(nèi)可以提高82B鋼盤條的塑性，但超過此臨界值塑性會急劇下降。
　　對釩含量不同的82B鋼盤條進行了析出相形貌、尺寸、成分分析與微觀組織結(jié)構(gòu)分析，通過

4、透射電鏡和掃描電鏡分析發(fā)現(xiàn)在82B鋼盤條鐵素體內(nèi)有大量細小顆粒狀析出相分布，析出相尺寸很小，大多數(shù)顆粒在幾十納米之間，分布很不均勻，衍射斑點標定結(jié)果顯示析出相為碳化釩顆粒，隨著釩含量的增加，析出相在鐵素體片層中的數(shù)量也不斷增加。通過電鏡還觀察了三種釩含量不同82B鋼盤條的微觀組織結(jié)構(gòu)，通過統(tǒng)計、計算、分析發(fā)現(xiàn)，三種釩含量不同82B鋼盤條的微觀組織都以索氏體為主，含量高達85%以上，經(jīng)測量分析索氏體片層間距的變化有以下規(guī)律，當釩含量為0.

5、03%時索氏體片層間距最小，當釩含量由0.02%增加到0.03%時，片層間距得到一定細化，當釩含量由0.03%增加到0.05%時，片層間距沒有繼續(xù)減小，反而增大。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是由于在釩含量較低時，析出相對碳原子遷移速率的影響占主導(dǎo)地位，碳原子遷移速度降低導(dǎo)致相變轉(zhuǎn)變溫度降低，索氏體片層減薄；在釩含量較高時，析出相對鐵素體相變的促進作用占主導(dǎo)地位，大量析出相的產(chǎn)生導(dǎo)致大量貧碳區(qū)出現(xiàn)，促進鐵素體形核，鐵素體逐漸把析出相包圍在內(nèi)部（這也

6、是析出相分布在鐵素體片層中的原因），索氏體片層增厚。
　　對釩含量不同的82B鋼盤條進行了熱模擬實驗，熱模擬在Gleeble-1500試驗機上完成，通過對三種釩含量不同82B鋼在不同冷速下熱模擬試驗結(jié)果的數(shù)據(jù)統(tǒng)計、整理，繪制了CCT曲線，分析發(fā)現(xiàn)隨著釩含量的增加，CCT曲線下移。這是由于釩元素的添加，可以延長珠光體轉(zhuǎn)變的孕育期，導(dǎo)致珠光體轉(zhuǎn)變開始溫度降低，所以CCT曲線下移。另外，隨著釩含量的增加，CCT曲線略微左移。這是由于釩含