我國含鈮微合金鋼的發展
中國含鈮微合金鋼的開發,以量大面廣的工程結構用板材為主體,近幾年鈮鋼的推廣應用得益于以寶鋼、武鋼、鞍鋼等主要鋼鐵企業和鋼鐵研究總院、北京科技大學東北大學等單位結合工程項目所從事的基礎研究成果方面的重大技術突破,而且研究成果更多地被鋼鐵企業和工程用戶所接受。
主要的技術進展歸納在以下一些方面:
降碳在微合金鋼中的重要性;
圖一 試驗鋼析出相顆粒尺寸分布比較
微合金鋼方案與軋鋼設備的適應性;
鋼的潔凈化細晶化和均勻化;
復合微合金鋼的作用;
圖二 試驗鋼降碳加鈮后的強化效果
防止含鈮鋼的連鑄坯裂紋;
結合工程設計要求注重工藝性能和應用性能的研究。我國含鈮微合金鋼的發展
合金鋼設計的理論研究
降碳是強化析出的前提
傳統的低合(he)金鋼高強度鋼碳含量偏高,在常規軋制和控軋條件下,強度潛力很有限,強韌性匹配也不理想。如相當于 St52 鋼的 16Mn 鋼,相當于 ISOE355 的 Q345 鋼等,相比之下 16Mn 鋼和 Q345 鋼的屈服強度指標低 10Mpa(≤16mm)和 30Mpa(16<t<35mm),實物性能水平差距更大,屈服強度合格率僅在65~70%。較長一段時期以來,鋼廠在添加微合元素的同時,仍保持較高的碳含量指標(≤0.20%)。近年,鞍鋼、濟鋼、邯鋼及安鋼等企業理解了并率先調整了冶煉的控制成份。摒棄了傳統的軋制工藝,取得了很好的效果。鈮的加入和低溫奧氏體區適度變形量,在產生應變誘導相變的同時,由于較低碳含量,減弱了碳擴散對γ→α相變的制約,獲得較細的鐵素體晶粒尺寸。萃取殘渣的析出物顆粒分布測定得知,較低碳含量的鋼具有較細較多的析出相體積分數,從而使鋼的屈服強度得到顯著提高。我國含鈮微合金鋼的發展
試驗鋼 | A | B | C |
C | 0.19 | 0.20 | 0.15 |
Mn | 1.52 | 1.48 | 1.42 |
Nb | 0.032 | 0.03 | |
Ai | 0.034 | 0.028 | 0.016 |
N | 0.0054 | 0.0056 | 0.0046 |
Ceq | 0.443 | 0.445 | 0.376 |
D | 18-28μ m | 24-32μ m | 10-12μ m |