碳化釩在Fe-C-V微合金鋼中的析出行為研究.pdf

1、本文是在10＃鋼的基礎上，通過添加釩鐵和碳來改變鋼的釩、碳含量。實驗總共熔煉出含釩為0.1％，碳含量為0.1%、0.15%和0.2%；以及碳含量為0.1%、釩含量為0.2%和0.3%共計五種試驗用鋼。
　　通過高溫熱處理實驗、熱模擬實驗和回火實驗；采用拉伸試驗、沖擊韌性試驗，結(jié)合金相顯微鏡（OM）、透射電子顯微鏡（TEM）等分析手段；從力學性能、顯微組織、回火后組織轉(zhuǎn)變情況等方面系統(tǒng)研究了五種試驗鋼。期望，通過完成本課題，分析C、

2、V元素對于微合金鋼顯微組織及性能的影響，進而探討如何通過成分及工藝控制微合金鋼第二相VC的析出。
　　本論文的主要結(jié)論為：（1）釩含量的增加可以使試驗鋼的強度得到增加，但對其韌性影響不大。（2）試驗鋼在1100℃保溫30min隨爐冷卻到700℃再保溫30min后空冷，鐵素體晶粒明顯粗化，尺寸達到50μm左右，因此在奧氏體區(qū)間釩完全固溶于奧氏體中，沒有明顯阻止奧氏體晶粒長大的作用。（3）以0.1%C—0.3%V試驗鋼為研究對象，在G

3、leeble1500熱模擬試驗機上進行奧氏體未變形、單道次壓縮變形量為20％的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變實驗，分別觀察860℃未變形和變形條件下的金相組織。結(jié)果表明，冷卻速度的提高，鐵素體、珠光體組織含量減少并且晶粒尺寸變小，貝氏體的含量隨著冷卻速度的提高而增多；熱變形促進了相變，使組織明顯細化；變形使貝氏體組織的臨界冷卻速度增加，抑制了貝氏體組織的形成。（4）以0.1%C—0.3%V試驗鋼為研究對象，利用Gleeble1500熱模擬試驗機，通過壓縮

4、變形實驗研究了變形溫度和變形道次對試驗鋼金相顯微組織及第二相的影響。結(jié)果表明，高溫多道次變形，發(fā)生再結(jié)晶且再結(jié)晶晶粒已經(jīng)長大，透射電鏡下有很少的第二相質(zhì)點析出。在低溫下單道次變形使晶粒有一定細化，在透射電鏡下沒有第二相析出，變形使位錯密度增加。（5）以0.1%C—0.3%V試驗鋼為研究對象，將原始試樣、經(jīng)850、1100℃保溫30min隨爐冷卻到700℃再保溫30min后空冷的試樣和700℃單道次壓縮的試樣600℃回火，透射電鏡下發(fā)現(xiàn)經(jīng)

5、過回火的試樣都有第二相VC析出，這些VC與基體存在四種位向關系，但位向關系不完全滿足相間沉淀中的B-N關系。（6）理論計算下，0.1%C—0.3%V試驗鋼的全固溶溫度約為1100℃，在738～1100℃，碳完全固溶于奧氏體中，第二相VC不能按相間沉淀的方式析出。VC在位錯線上形核是其主要的形核方式，在位錯線上形核，使其臨界形核能大大降低。但對PPT曲線的影響不大。應變儲能可以有效促進VC的析出。VC在鐵素體中析出的PPT曲線為單調(diào)曲線，