V和Si对珠光体车轮钢显微组织和力学性能的影响规律

材料研究学报, 2016, 30(6): 401-408. doi: 10.11901/1005.3093.2015.589

V和Si对珠光体车轮钢显微组织和力学性能的影响规律

左越 ^1, , 周世同 ^2, , 李昭东 ^3, , 潘涛 ^4, , 项金钟 ^5, , 雍岐龙 ^6,

1.云南大学物理科学技术学院昆明 650091;钢铁研究总院工程用钢研究所北京 100081

2.钢铁研究总院工程用钢研究所北京 100081;昆明理工大学材料科学与工程学院昆明 650093

3.钢铁研究总院工程用钢研究所北京 100081

4.钢铁研究总院工程用钢研究所北京 100081

5.云南大学物理科学技术学院昆明 650091

6.钢铁研究总院工程用钢研究所北京 100081

基金项目: 国家重点基础研究发展计划项目2015CB654803和国家高技术研究发展计划项目2015AA034302资助.Supported by National Basic Research Program of China No.2015CB654803 and National High Technology Research and Development Program of China No.2015AA034302.

关键词：金属材料 , 车轮钢 , 微合金化 , 晶粒细化 , 相变 , 强韧性

Effect of V and Si on Microstructure and Mechanical Properties of Medium-carbon Pearlitic Steels for Wheel

Keywords： metallic material , wheel steel , microalloying , grain refinement , phase transformation , strength and toughness

利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)以及拉伸和冲击试验等方法研究了V(0.03％-0.12％)(质量分数,下同)、Si含量(0.32％-0.89％)对中碳(0.54％)珠光体车轮钢显微组织及力学性能的影响.结果表明:提高V含量细化了实验钢的奥氏体晶粒尺寸、珠光体团尺寸及其片层间距,并且提高了铁素体体积分数.随着V含量的提高,由于VC沉淀强化和细化晶粒的作用,室温屈服强度和-20℃冲击韧性得到改善;但软相(先共析铁素体)增多,室温抗拉强度降低.提高Si含量显著降低了铁素体体积分数和细化了珠光体片层间距,略细化奥氏体晶粒和珠光体团尺寸;Si也促进VC的析出但作用很小.Si主要以固溶强化和细化片层间距的方式提高屈服强度和抗拉强度.结合适中含量的V(0.07％-0.08％)微合金化和较高含量的Si(0.8％-0.9％)合金化,可以使中碳珠光体钢获得较好的强韧性匹配.

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