Ti微合金钢 NG－TMCP工艺处理后的性能及析出相.pdf

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1、第４０卷第９期Ｖｏｌ．４０Ｎｏ．９２０１５年９月ＨＥＡＴＴＲＥＡＴＭＥＮＴＯＦＭＥＴＡＬＳＳｅｐｔｅｍｂｅｒ２０１５Ｔｉ微合金钢ＮＧ－ＴＭＣＰ工艺处理后的性能及析出相１１２３３１１高凯，于月光，傅杰，王昭东，邓想涛，张淑婷，郭东海（１．北京矿冶研究总院，北京１０００７０；２．北京科技大学材料科学与工程学院，北京１０００８３；３．东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室，辽宁沈阳１１０００４）摘要：在实验室对Ｔｉ微合金钢进行了ＮＧ－ＴＭＣＰ热轧试验，并用ＳＥＭ、ＴＥＭ、化学相分析和Ｘ射线小角散射分析了其性能和析出相。结果表明，当轧后在７００℃等温时，得到铁素体＋珠光体组织，

2、试验钢的屈服强度超过了５５０ＭＰａ，但低温冲击性能偏低；试验钢中有大量的Ｍ３Ｃ和ＭＣ型颗粒析出，小于３６ｎｍ的纳米颗粒起到了显著的析出强化作用，析出强化增量达到２７９ＭＰａ；采用综合强化机理计算得到的理论屈服强度与试验值吻合。关键词：ＮＧ－ＴＭＣＰ工艺；Ｔｉ微合金钢；纳米析出相；析出强化中图分类号：ＴＧ１４２．７文献标志码：Ａ文章编号：０２５４－６０５１（２０１５）０９－０１２５－０５ＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｅｓｏｆＴｉｍｉｃｒｏａｌｌｏｙｅｄｓｔｅｅｌａｆｔｅｒＮＧ－ＴＭＣＰｔｒｅａｔｍｅｎｔ１１２３３１１ＧａｏＫａｉ，ＹｕＹｕｅｇｕａｎｇ，ＦｕＪｉ

3、ｅ，ＷａｎｇＺｈａｏｄｏｎｇ，ＤｅｎｇＸｉａｎｇｔａｏ，ＺｈａｎｇＳｈｕｔｉｎｇ，ＧｕｏＤｏｎｇｈａｉ（１．ＢｅｉｊｉｎｇＧｅｎｅｒａｌＩｎｓｔｉｔｕｔｅＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭｉｎｇｉｎｇａｎｄＭｅｔａｌｌｕｒｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００７０，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ；３．ＴｈｅＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＲｏｌｌｉｎｇａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎ

4、ｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＳｈｅｎｙａｎｇＬｉａｏｎｉｎｇ１１０００４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＮＧ－ＴＭＣＰｈｏｔｒｏｌｌｉｎｇｔｅｓｔｗａｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｏｎＴｉｍｉｃｒｏａｌｌｏｙｅｄｓｔｅｅｌｕｎｄｅｒｌａｂｏｒａｔｏｒｙｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｅｓｏｆｔｈｅｓｔｅｅｌｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｂｙＳＥＭ，ＴＥＭ，ｃｈｅｍｉｃａｌｐｈａｓｅａｎａｌｙｓｉｓａｎｄＸ－ｒａｙｓｍａｌｌ－ａｎｇｌｅｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｗｈｅｎｔｈｅｉｓｏｔｈｅｒｍａｌｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｓ７００℃ａ

5、ｆｔｅｒｒｏｌｌｉｎｇ，ｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｆｅｒｒｉｔｅａｎｄｐｅａｒｌｉｔｅ，ａｎｄｔｈｅｙｉｅｌｄｓｔｒｅｎｇｔｈｉｓａｂｏｖｅ５５０ＭＰａ，ｂｕｔｔｈｅｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｔｏｕｇｈｎｅｓｓｉｓｐｏｏｒ．ＡｌａｒｇｅｎｕｍｂｅｒｏｆＭ３ＣａｎｄＭＣｐａｒｔｉｃｌｅｓａｒｅｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｅｄｉｎｔｈｅｓｔｅｅｌ，ｔｈｅｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓｓｉｚｅｌｅｓｓｔｈｅｎ３６ｎｍｈａｖｅｒｅｍａｒｋａｂｌｙｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｓｔｒｅｎｇｔｈｉｎｇｅｆｆｅｃｔ，ａｎｄｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈｉｎｃｒｅｍｅｎｔｓｉｓ２７９ＭＰａ．Ｔｈｅｃ

6、ａｌｃｕｌａｔｅｄｙｉｅｌｄｓｔｒｅｎｇｔｈｉｓｆｉｔｗｅｌｌｗｉｔｈｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｖａｌｕｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＮＧ－ＴＭＣＰｐｒｏｃｅｓｓ；Ｔｉｍｉｃｒｏａｌｌｏｙｅｄｓｔｅｅｌ；ｎａｎｏ－ｓｉｚｅｄｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｅｓ；ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｓｔｒｅｎｇｔｈ钢铁材料不断向高强高韧方向发展，新一代钢铁认为这类钢的特征在于单一铁素体基体上弥散分布着材料“超级钢”的研究是通过在降低能源消耗，减少微大量尺寸约３ｎｍ的相间析出（Ｔｉ，Ｍｏ）Ｃ起到了显著［６－８］合金元素添加量的前提下，研究钢的强化机理，提高钢的析出强化效果。国内雍岐龙等对钢铁材料中第［１

7、－２］的强度，实现钢结构轻量化。各种强化方式中脆二相沉淀析出规律进行了大量的研究工作，并开发出性矢量最小的为细晶强化和析出强化，而当晶粒尺寸热轧Ｎｂ－Ｍｏ钢及Ｎｂ－Ｔｉ钢。结果表明，细小弥散分布小于３μｍ时，现有设备难以达到，且屈强比升高，过的纳米碳化物颗粒能够显著提高试验钢的屈服强度。［３］度的细化晶粒会使组织变得不稳定，降低了材料的钢中的碳化物析出涉及到轧制、冷却、热处理等各塑韧性。因此，析出强化成为科研人员的主要研究个方面，低碳微合金钢在冷却过程中碳化物析出反应［９］对象。可以分为两种类型：在奥氏体中析出的碳