Nb及熱處理對低碳鑄鋼顯微組織和力學性能的影響.pdf

1、微合金鋼具有相對較高的強度、較好的塑性和韌性、優(yōu)良的焊接性能，因而被廣泛應用于建筑、礦山、船舶以及汽車等工業(yè)領(lǐng)域。已有的研究表明，Nb、V、Ti等微合金元素可以有效細化鑄鋼的晶粒，并提高其強度，但其強度提高的同時沖擊韌性一般有不同程度的降低。本文在低碳鑄鋼的基礎上，分別添加不同含量的Nb元素進行微合金化，然后在不同的正火和回火溫度下進行熱處理，并通過金相(OM)、背散射電子衍射(EBSD)、斷口掃描(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、

2、選區(qū)電子衍射(SAED)等表征分析方法和拉伸試驗、室溫夏比V型沖擊試驗等檢測手段研究了Nb以及不同的熱處理工藝對低碳鑄鋼微觀組織和力學性能的影響規(guī)律。主要的研究結(jié)果如下:
　　(1)微合金元素Nb可以有效細化低碳鑄鋼的晶粒組織。當鑄鋼中Nb元素的含量低于0.044wt％時，Nb在低碳鑄鋼中的晶粒細化作用隨其含量升高而增強;當Nb元素的含量高于0.044wt％時，Nb對低碳鑄鋼的晶粒細化作用不再隨其含量的增加而增大，甚至會有小幅度降

3、低。與普通低碳鑄鋼相比，不同Nb元素含量的鑄鋼其晶?？杉毣?0.8～34.6％。當鑄鋼中Nb含量為0.044wt％含量，晶粒組織最為細小，其平均晶粒直徑約為19μm。
　　(2)微合金元素Nb在低碳鑄鋼中的強化機制主要為晶粒細化強化和析出強化，部分固溶于鐵素體基體中的Nb能起到固溶強化作用。Nb元素在正火和回火過程中可以促進尺寸為1～15nm的NbC析出相的形成，同時可以促進珠光體中鐵索體與滲碳體層片間距的減小。
　　(3)

4、正火和回火溫度對Nb微合金化鑄鋼的微觀組織和力學性能有較大的影響。當Nb微合金化鑄鋼分別在900℃和550℃進行正火與回火處理時，其晶粒組織最為細小均勻。當正火及回火溫度分別高于900℃和550℃時， Nb微合金化鑄鋼的晶粒組織均有不同程度的粗化，從而也會導致Nb微合金化鑄鋼力學性能的降低，且正火溫度對Nb微合金化鑄鋼晶粒組織的影響更為明顯。
　　(4)當Nb元素含量為0.044wt％的微合金鑄鋼經(jīng)過900℃正火和550℃回火（保