连铸过程含NbVTi微合金化钢中碳氮化物析出及钢的延塑.docx

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连铸过程含NbVTi微合金化钢中碳氮化物析出及钢的延塑

连铸过程含Nb、V、Ti微合金化钢中碳、氮化物析出及钢的延塑性能降低

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采用控轧控冷工艺,轧制过程含铌、钒、钛微合金化钢中析出的微细NbN、Nb（C,N、VN、V（C,N、TiN等能够细化钢的组织,并对钢起到沉淀强化的作用,得到较高强度、较好韧性的钢材。

因此,含铌、钒、钛微合金化钢在管线钢、大跨度重载桥梁、高压容器钢板、海洋设施用钢等方面得到了广泛的应用。

一、前言

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析出物粒子大小、粒子间距与钢板废品率的关系

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二、碳、氮化物析出热力学分析

铌、钒、钛均为与氮或碳有较强亲和力的元素,在钢凝固冷却过程,铌、钒、钛与钢中的氮或碳反应生成相应的氮化物、碳化物。

因为生成氮化物和碳化物的反应经常同时进行,生成的二元氮化物、碳化物又均为NaCl型晶格结构,它们之间可以相互溶解,形成Nb（C,N、V（C,N等碳氮化物或更多元复合化合物。

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假定钢中[Al]、[Nb]、[V]含量均为0.02%,[N]含量为0.005%,钢中析出物活度为1,则平衡条件下各析出物开始析出的温度分别为:

AlN:

1059℃NbN:

1029℃NbC0.7:

1032℃NbC0.7N0.2:

1081℃VN:

882℃VC0.7:

678℃

三、静态析出、动态析出和形变诱导析出

静态析出:

无形变、无应力作用条件下发生的析出,静态析出一般需要较长的时间;

动态析出:

在形变的同时发生的析出;

形变诱导析出:

形变停止后立即开始的析出物的析出。

在有形变发生的情况下,晶格产生扭曲,为析出提供了成核的地点,因而大大加快了析出过程。

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900℃保温2分钟后拉伸试样中观察到的微细析出物,尺寸约为10nm左右,有球形和立方形两种。

由于尺寸太小,无法用EDAX打出成分,根据形貌判断其为以含铌为主的析出物。

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含铌、钒、钛微合金化钢根据高温延塑性能变化规律可分为以下类型:

1低碳（[C]≤0.10%含铌钢;

2高碳（[C]≥0.12%含铌钢;

3低碳含较高铌、钒钢;

4低碳含钒钢。

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