釩對中碳非調質鋼組織性能的影響

  組織性(xing)(xing)能(neng)(neng)模型(xing)量化是(shi)未來(lai)鋼(gang)(gang)鐵材(cai)(cai)料(liao)研(yan)究的(de)重點,成(cheng)熟的(de)模型(xing)量化技術除可減少大(da)量的(de)檢測費用支出外,還可使材(cai)(cai)料(liao)成(cheng)分、工藝設(she)計與性(xing)(xing)能(neng)(neng)匹配(pei)程度(du)大(da)大(da)提高,從而(er)降低設(she)計成(cheng)本(ben)。與調質鋼(gang)(gang)相比,非調質鋼(gang)(gang)對鍛造工藝的(de)敏感性(xing)(xing)較大(da),但是(shi)在實際生產中對冷速的(de)控制較難(nan),導致對材(cai)(cai)料(liao)性(xing)(xing)能(neng)(neng)的(de)均勻性(xing)(xing)控制很難(nan),所以目(mu)前(qian)提高非調質鋼(gang)(gang)性(xing)(xing)能(neng)(neng)均勻、強韌性(xing)(xing)匹配(pei)的(de)最有(you)效手段就(jiu)是(shi)控制鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)的(de)成(cheng)分,提高材(cai)(cai)料(liao)目(mu)標性(xing)(xing)能(neng)(neng)匹配(pei)的(de)置信區(qu)間。

  科(ke)研(yan)人員利用金(jin)相(xiang)顯微鏡、透射電鏡及物理化學相(xiang)分析等方法研(yan)究(jiu)4種不同釩含量(liang)的(de)中碳非調(diao)質鋼(gang)鍛后空冷下的(de)微觀組織參數與材料力學性(xing)能的(de)定量(liang)關系。

  結果表(biao)明:隨著V含量(liang)(liang)的增(zeng)加(jia),鐵(tie)(tie)素體(ti)體(ti)積分數(shu)增(zeng)多且(qie)晶粒尺寸減小(xiao),珠光(guang)體(ti)片層間距變細,直(zhi)徑(jing)小(xiao)于10nm的析(xi)出相(xiang)粒子占比增(zeng)加(jia)。當V質量(liang)(liang)分數(shu)增(zeng)至0.2%時(shi)材(cai)料的韌性急劇降低。材(cai)料硬度(du)(du)(du)隨V質量(liang)(liang)分數(shu)的增(zeng)加(jia)而增(zeng)大且(qie)鐵(tie)(tie)素體(ti)與珠光(guang)體(ti)的顯微(wei)(wei)硬度(du)(du)(du)比值增(zeng)大,但材(cai)料的屈服(fu)強度(du)(du)(du)并不完(wan)全取決(jue)于鐵(tie)(tie)素體(ti);在Hall-Patch公式、固溶(rong)元素強化(hua)系數(shu)和Ashby-Orowan模型等理論的基礎上結合(he)相(xiang)關文獻的實驗數(shu)據,建(jian)立了一個(ge)普遍適用于V微(wei)(wei)合(he)金化(hua)中碳非調(diao)質鋼(gang)屈服(fu)強度(du)(du)(du)的預測方程。