微合金化元素Nb、V和Ti对提高材质的强度和韧性及强化机理有作用。这三种元素均是通过细化晶粒和沉淀强化提高材质强度,但每种机理强化程度不同。Nb具有最强的晶粒细化强化效果,而V具有最强的沉淀强化效果,Ti介于上述两者之间。晶粒细化是唯一能够同时提高韧性和强化机理的条件。因此,需要高强度和高韧性综合的材质性能时就需添加铌(如管线钢和结构钢),且加铌是经济有效的。如要获低碳钢的屈服强度提高10MPa,需要添加0.02%的铌,而钒则需要添加两倍的量。铌的晶粒细化引起的强烈效果与其在轧制时通过固溶,特别是碳氮化铌析出延迟奥氏体再结晶有关系。铌阻止在轧制最后阶段奥氏体的再结晶,促进了扁平晶粒的变形,从而导致非常细的铁素体晶粒。铌的另一个重要影响是在中低碳钢中降低转变温度促使贝氏体组织的形成,降低转变温度是由于在轧制过程中仍有一部分铌留在固溶体中而没有发生沉淀发应。这一效果在同时加入Nb和Mo或同时加入Nb和B时由于协同作用而加强。
Nb、V、Ti及Al 的溶解——析出行为的研究取得显著成果,这些元素的碳化物和氮化物的形成及其数量、尺寸、分布取决于冷却过程的形变温度和形变量,而加热过程中碳、氮化物的存在及其特性表现在回火的二次硬化、正火的晶粒重结晶细化、焊接热循环作用下晶粒尺寸的控制三个主要方面。
Nb-V 和Nb-Ti复合微合金化钢的开发,据统计几乎占有近20年来新开发微合金化钢全部牌号的75%和微合金化钢总产量的60%。近几年注意到了微量Ti( ≤0.015%) 十分有益的作用。Ti的微处理不仅改变钢中硫化物的形态,而且TiO2或Ti2O3成为奥氏体晶粒内铁素体晶粒生核的质点,Nb-Ti复合微合金化构成超深冲汽车板IF 钢的冶金基础,还显著改善了Nb钢连铸的裂纹敏感性。对加速冷却原理作更深入的研究,人们十分有兴趣采用分阶段加速冷却工艺的应用,前期加速冷却用于抑制铁素体转变,后期加速冷却目的在于控制中、低温产物的晶粒尺寸和精细结构的组成,从而达到在较宽范围内调整钢的强度与韧性匹配。
Nb、V、Ti及Al的溶解——析出行为的研究取得显著成果,这些元素的碳化物和氮化物的形成及其数量、尺寸、分布取决于冷却过程的形变温度和形变量,而加热过程中碳、氮化物的存在及其特性表现在回火的二次硬化、正火的晶粒重结晶细化、焊接热循环作用下晶粒尺寸的控制三个主要方面。
Nb-V 和Nb-Ti复合微合金化钢的开发,据统计几乎占有近20年来新开发微合金化钢全部牌号的75%和微合金化钢总产量的60%。近几年注意到了微量Ti(≤0.015%) 十分有益的作用。Ti 的微处理不仅改变钢中硫化物的形态,而且TiO2或Ti2O3成为奥氏体晶粒内铁素体晶粒生核的质点,Nb-Ti复合微合金化构成超深冲汽车板IF 钢的冶金基础,还显著改善了Nb钢连铸的裂纹敏感性。对加速冷却原理作更深入的研究,人们十分有兴趣采用分阶段加速冷却工艺的应用,前期加速冷却用于抑制铁素体转变,后期加速冷却目的在于控制中、低温产物的晶粒尺寸和精细结构的组成,从而达到在较宽范围内调整钢的强度与韧性匹配。
微合金化钢是一种特殊质量的钢。冶炼类同于低碳钢,所不同的是更注意钢的脱氧和脱硫,研究合金原料的加入顺序,以提高收得率。顶底复吹转炉冶炼,钢的碳含量可控制在0.02%~0.03%,精炼的应用可生产出碳含量在0.002%~0.003%,杂质含量达到S<0.001%、P<0.003%、V<0.003%,[O]<0.0002%~0.0003%,[H]<0.0001%的洁净钢。连铸的成功经验是低的过热度、缓流浇注和适宜的二次冷却,采用低频率、高质量的电磁搅拌,可以得到均匀的等轴的凝固区在再结晶控轧的基础上,应变诱导相变和析出的再结晶控轧,以及(α+γ)两相区形变,已成为目前控轧厚钢板生产主要方向。薄板坯连铸连轧流程和薄带连铸工艺的实用化,使微合金化钢生产进入了又一新境界。