熱軋HSLA鋼微合金強(qiáng)化機(jī)理價(jià)電子理論分析.pdf

1、熱軋HSLA鋼是重要的鋼鐵產(chǎn)品,因其具有良好的機(jī)械性能,被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。為了生產(chǎn)具有良好機(jī)械性能的高強(qiáng)度低合金(HSLA)鋼板,控軋控冷技術(shù)近年來(lái)得到迅速發(fā)展?？剀埧乩浼夹g(shù)本質(zhì)上就是通過(guò)控制軋制、控制冷卻的手段來(lái)改善熱軋HSLA鋼過(guò)程中的顯微組織和晶體結(jié)構(gòu)?？剀埧乩浼夹g(shù)密切影響著微合金元素及其碳(氮)化物的溶解、沉淀、析出以及分布,而HSLA鋼中的微合金元素在熱軋過(guò)程中的冶金現(xiàn)象及其碳(氮)化物析出行為對(duì)改善鋼的顯微結(jié)構(gòu)和晶粒大小

2、起著重要作用,因此,對(duì)于研究熱軋HSLA鋼過(guò)程中的微合金元素及其碳(氮)化物的冶金現(xiàn)象,分析其對(duì)HSLA鋼產(chǎn)品最終性能的貢獻(xiàn)及其強(qiáng)化機(jī)理,具有極其重要的作用。
　　 本文通過(guò)將EET理論運(yùn)用到熱軋HSLA鋼微合金及其碳(氮)化物析出強(qiáng)化相的研究中,建立合理的模型,對(duì)微合金元素以及在熱軋過(guò)程中析出的碳(氮)化物進(jìn)行價(jià)電子結(jié)構(gòu)計(jì)算,求出微合金元素及其碳(氮)化物的最強(qiáng)鍵能、晶體結(jié)合能、共價(jià)電子對(duì)數(shù)等數(shù)據(jù),并結(jié)合其他理論方法和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

3、,從價(jià)電子層次分析HSLA鋼熱軋過(guò)程中析出的碳(氮)化物和滲碳體的各項(xiàng)本征性能與HSLA強(qiáng)度和塑性的關(guān)系,從而對(duì)微合金元素及其碳(氮)化物析出相對(duì)熱軋HSLA鋼性能的強(qiáng)化機(jī)理進(jìn)行價(jià)電子理論分析。
　　 通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),微合金元素氮化物(MN)的最強(qiáng)共價(jià)鍵鍵能整體要比碳化物(MC)的強(qiáng),在鋼中微合金元素更易于N結(jié)合成鍵絡(luò)很強(qiáng)的化合物。而在對(duì)晶體結(jié)合能計(jì)算中,熱軋HSLA鋼中各相結(jié)合能大小順序?yàn)镹bC＞ZrN＞NbN＞VC＞VN＞Zr

4、C＞TiN＞Fe3C＞TiC,這也反映了MN比MC更易結(jié)合。
　　 本文提出了平均共價(jià)電子數(shù)、平均鍵合能、平均成鍵能力和塑性因子四個(gè)參數(shù),分別表征晶體的強(qiáng)度、硬度、穩(wěn)定性以及塑性,對(duì)比發(fā)現(xiàn),VN的強(qiáng)度、硬度、塑性以及穩(wěn)定性等綜合性能最高,VC次之。表明V元素的化合物強(qiáng)硬度高,穩(wěn)定性好,易于沉淀析出,加之塑性好,顆粒尺寸小,利于彌散析出,所以,相對(duì)于其他微合金元素,V元素對(duì)鋼具有更好的強(qiáng)化效果。此外,本文還提出了在熱軋HSLA鋼過(guò)