高氮微合金钢组织与性能研究

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1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。高氮微合金钢组织与性能研究　　[摘要]通过对高氮微合金钢轧制组织与性能的研究，探讨了高氮微合金钢轧制组织与性能的关系，为更好地提高试样钢的性能与改善组织提供了试验依据。通过拉伸、冲击测试，对其性能进行分析；再对该钢试样表面磨制、抛光后，用4%硝酸酒精溶液进行腐蚀，用光学显微镜进行观察并对其晶粒度和铁素体转变量的测定；另外再对打磨好

2、的该钢试样进行扫描电镜和透射电镜观察形貌组织观察，比较钢中显微组织的特点，确定了第二相粒子的存在。结果表明，轧制后的钢与普通16Mn钢相比，屈服强度和抗拉强度都有所提高，第二相粒子起沉淀强化作用。　　[关键词]微合金钒氮钢；珠光体；细晶强化；第二相粒子　　中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1009-914X14-0071-02　　1、前言　　高氮微合金钢，具有高的强度、良好的冲击韧性，高氮是现代钢铁工业研究发展的重要的方向，对于轧制组织与性能的研究具有极其重要的意义。　　2、实验研究　　试验材

3、料为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　试验钢是由马鞍山钢铁股份有限公司冶炼、并在马钢热轧钢厂轧制、钢种为Mn-V-N、英标为BS55C的V-N微合金H型钢。　　3、实验处理　　对

4、该实验材料分别进行了拉伸试验、冲击试验、扫描电镜形貌观察、透射电镜组织形貌观察。　　4、实验结果与分析　　拉伸试验　　根据LEX-600液压式钢绞线压力试验机测得拉伸的屈服强度，结合16Mn的屈服强度可绘制图1。　　由图1可知：普通16Mn钢的屈服强度为345MPa，而试验钢的屈服强度达到437MPa，其屈服强度要比普通的16Mn钢大92MPa。导致试验钢屈服强度优越的主要原因：　　a）�晶强化，这跟钢的轧制有关，通过对钢的轧制，使钢中的晶粒变细，大大细化了晶粒，从而提高了强度。　　b）第二相粒子V的沉淀

5、强化。钢中的元素V、N的加入大大改善了其强度。第二相粒子是以微小的颗粒分布在基体上的，使位错运动受阻，从而增大了屈服强度。　　冲击试验　　由试验钢的冲击韧性并结合16Mn的冲击韧性可绘制图2。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到

6、县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　由图3所示：可知16Mn钢的冲击韧性为128J/cm2，而试验钢的冲击韧性为217J/cm2，试验钢的冲击韧性比16Mn的大89J/cm2，其冲击韧性十分优越。导致冲击韧性明显增大的原因主要是轧制过程中的粒子细化所致。细晶强化不仅使屈服强度、抗拉强度提高，而且也明显改善了钢的冲击韧性。　　金相组织图片　　通过XJL―02A型立式金相显微镜拍摄的金相照片如图3所示。　　用XX金相检验软件进行晶粒度，晶粒直径，珠光体含量的测定，如表1所示。　　a）珠光体含量：

7、由表2可知：ωt%=ω/ω×100%　　理论珠光体含量ωt%≈/×100%≈%　　实际铁素体含量ωt%=1-ωt%=%　　实际珠光体含量ωts%=%，实际铁素体含量ωts%=%　　△ωt%=%-%=%　　△ωt%=%-%=%　　由计算结果可知：实际珠光体的含量比理论珠光体的含量低%，其主要原因是轧制变形作用和VN的作用。微合金元素V、N的加入对珠光体的转变起一定的抑制作用，从而导致了铁素体的增加。　　b）屈服强度　　根据所测的晶粒直径，用Hall-Petch公式计算出钢的屈服强度，即σks=σ0+kd-1

8、/2　　其中k：决定于晶体结构的常数，一般为17～23为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。N/mm2，