增氮对钒微合金钢组织和性能的影响

  采用TMCP工艺生产的中厚钢板具有良好的强度和韧性匹配,因而广泛用于海洋平台、容器和船舶等领域,但是与调质钢相比,其韧性仍有待提高,近年来发展的氧化物冶金技术,利用合金元素的析出物促进晶内形核来细化晶粒,为提高TMCP钢的韧性提供了新的思路。

  科研人员通过对不同钒、氮质量分数的试验钢进行热模拟压缩试验和实验室轧制试验,用OM、SEM和TEM分析试验钢的显微组织,研究增氮对钒微合金钢组织和性能的影响。

  结果表明,普通钒微合金钢为板条贝氏体+粒状贝氏体组织,增加氮质量分数,可促进晶内铁素体相变,得到针状铁素体组织,使M/A组织细化且弥散分布,改善韧性;而增加钒质量分数,可以增加析出强化作用,提高强度,但组织形态无明显变化,不能提高韧性。增氮钢中的钒在奥氏体内以VN析出,低氮钢内的钒在铁素体内以VC的形式析出,奥氏体-铁素体、VC-铁素体和VN-铁素体的平面点阵错配度分别为6.72%、3.89% 和 1.55%,在奥氏体内析出的VN可以作为铁素体的优先形核位置,促进晶内铁素体相变。