钒对中碳非调质钢组织性能的影响

钢铁研究, 2016, 28(11): 56-73. doi: 10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20160073

钒对中碳非调质钢组织性能的影响

巫宇峰 ^1, , 惠卫军 ^2, , 陈思联 ^3, , 徐乐 ^4, , 雍岐龙 ^5, , 周世同 ^6,

1.昆明理工大学材料科学与工程学院,云南昆明650093;钢铁研究总院先进钢铁材料技术国家工程研究中心,北京100081

2.北京交通大学机械与电子控制工程学院,北京,100044

3.钢铁研究总院先进钢铁材料技术国家工程研究中心,北京,100081

4.钢铁研究总院先进钢铁材料技术国家工程研究中心,北京,100081

5.昆明理工大学材料科学与工程学院,云南昆明650093;钢铁研究总院先进钢铁材料技术国家工程研究中心,北京100081

6.昆明理工大学材料科学与工程学院,云南昆明650093;钢铁研究总院先进钢铁材料技术国家工程研究中心,北京100081

基金项目: 国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2013AA031605)

关键词：非调质钢 , 钒 , 析出相 , 屈服强度 , 预测方程

Influence of vanadium on microstructure and mechanical properties of medium carbon forging steel

Keywords： microalloyed forging steel , vanadium , precipitation , yield strength , predictive equation

利用金相显微镜、透射电镜及物理化学相分析等方法研究4种不同钒含量的中碳非调质钢锻后空冷下的微观组织参数与材料力学性能的定量关系.结果表明:随着V含量的增加,铁素体体积分数增多且晶粒尺寸减小,珠光体片层间距变细,直径小于10 nm的析出相粒子占比增加.当V质量分数增至0.2％时材料的韧性急剧降低.材料硬度随V质量分数的增加而增大且铁素体与珠光体的显微硬度比值增大,但材料的屈服强度并不完全取决于铁素体;在Hall-Patch公式、固溶元素强化系数和Ashby-Orowan模型等理论的基础上结合相关文献的实验数据,建立了一个普遍适用于V微合金化中碳非调质钢屈服强度的预测方程.

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