钒对车轮钢组织及力学性能的影响

钢中加入的微合金元素钒、铌、钛等,可以与钢中的碳、氮元素结合,起到沉淀强化及细晶强化作用,从而改善钢的综合性能。为了研究钒对高碳车轮钢组织及力学性能分布的影响,用200 kg真空炉冶炼了2炉碳质量分数为0.60%左右的试验钢,钒质量分数分别为0及0.07%,试验钢热处理方式均模拟现场且工艺保持一致。热处理后,用光学显微镜进行微观组织形貌观察及铁素体体积分数分析;用扫描电子显微镜进行拉伸断口、珠光体片层间距观察;用EBSD进行珠光体团尺寸分析;用透射电镜对析出物形貌进行分析;并对试验钢力学性能进行测试。结果表明,添加钒可以使表面下相同深度处铁素体体积分数增加1.7%～4.8%,标准差降低6.1%～72.5%,且相邻深度处铁素体体积分数变化更小,组织均匀性更好;使珠光体团尺寸更加细小,小角晶界(5°～15°)数量明显增多,使表面下相同深度处平均晶粒度提高约0.5级,标准差降低9%～17%,晶粒大小更加均匀,且基本不影响相邻深度处奥氏体晶粒度变化;使表面下相同深度处珠光体片层间距减小约20%,标准差降低10%～17%,且略微降低相邻深度处珠光体片层间距梯度变化;提高表面下相同深度处抗拉强度约...     

钒氮钢中晶粒细化研究

 采用Gleeble 3500热模拟试验机，在相同工艺条件下，对比研究了钒氮钢、钒钢以及碳锰钢的晶粒细化效果。结果表明，钒氮钢的晶粒细化效果最显著，铁素体的晶粒尺寸可达61 μm，这主要与在奥氏体区中析出的V(C，N)有关。奥氏体区析出的V(C，N)，不但可抑制奥氏体晶粒长大，同时还可以作为铁素体的形核核心，诱导晶内铁素体形成，大大增加铁素体形核率，从而提高了相变细化的比率。     

连铸Ni-Cr-Mo-V钢最佳强韧性的正交试验

选用4因素3水平9组试验的正交试验法,得到了连铸Ni-Cr-Mo-V钢最佳强韧性的热处理工艺参数,给出冷却速度和回火温度是提高强韧性的两个主要影响因素,可信度达到95%-99%,淬火温度和回火时间则为次要因素。最佳工艺参数为：冷却速度4.4℃/s,入水温度620℃,回火温度680℃,回火时间40min。其强韧性值分别为：抗拉强度571.6MPa,-40℃冲击功192J。     

轧制速度对钢的强韧性的影响

大量的试验结果表明：铸钢坯经过轧制后，其粗大晶体，尤其是柱状晶被破碎，使组织细腻，钢的致密度增加，钢的强度和韧性提高。一般说来，钢经过轧制后，抗冲击性能比铸钢提高10％～15％。因此，通常作为高强韧性用钢，往往都需要采用较厚的板坯，轧制成较薄的钢板，目的是增大压缩比例，改善钢组织的致密度，提高材料的强度和韧性，增加抗冲击性能。这种效果常常反映在钢的宏观状态，如断口细腻，属于韧性断裂。钢板的低倍疏松带厚度小。当然，这种宏观状态特征除了与钢的化学成分设计合理、冶炼和铸锭有关系外，与轧钢工艺和方式也有一定的关系。这种关系如何，下面我们作一些探讨。     

提高低合金高强度钢强韧性的措施

本文通过对提高低合金高强度钢强韧性措施的探讨，结合舞钢的具体生产情况，提出了提高低合金高强度钢强韧性的工艺方法。     

冷却工艺对超低碳贝氏体钢强韧性影响的研究

研究了一种含有Cu、Ni、Mo、Nb、B等元素的超低碳贝氏体钢,以搞清楚其在不同的热机械处理 弛豫-析出-控制相变技术 回火工艺(TMCP RPC T)条件下组织和强韧性能的变化规律.实验室研究和工业试制表明,随着工艺制度的不同,钢的显微组织表现为粒状贝氏体和板条贝氏体的比例、形态、尺寸不同;在一定的冷却速度下,轧态钢的屈服强度、抗拉强度和屈强比随终冷温度的降低呈现上升趋势;回火后钢的屈强比较热轧态有所提高.试验条件下,回火温度对Nb析出数量的影响不明显,加热时Nb的固溶程度对该钢的最终组织有明显影响;采用TMCP RPC、TMCP RPC T工艺路线,通过调整工艺参数,能够获得不同性能组合的钢板,实现高性能钢种的柔性化设计.     

终锻温度和变形量对贝氏体型非调质钢强韧性的影响

 用JB 30冲击试验机、MTS材料试验机和OM等试验方法分析了两种终锻温度（820 ℃和950 ℃）和三种变形量(3、4、6,锻造变形前后工件截面积的比值)条件下,贝氏体型非调质钢强韧性的变化及其微观组织的区别。研究结果表明：终锻温度和变形量对贝氏体型非调质钢强韧性的主要影响可以从铁素体含量、原始奥氏体晶粒和贝氏体束尺寸等因素来考虑。终锻温度降低、变形量增大、原始奥氏体晶粒尺寸减小导致贝氏体束尺寸减小,硬度、强度和冲击韧性增加;而当终锻温度为820 ℃和变形量为6时,由于变形诱导铁素体相变,铁素体体积分数达到10%,强度和硬度明显降低。     

MnS形态对超高强度钢韧性的影响

 利用扫描电镜和能谱分析等检测手段研究了2种不同冶炼工艺生产的G50钢中夹杂物类型和尺寸分布。结果表明：随MnS复合夹杂物中钙含量的降低,MnS变形程度逐渐加重,纵横比随之增大。“电弧炉+VOD+真空自耗重熔”冶炼钢的韧性(冲击韧性和断裂韧性)明显得到改善。由于“电弧炉+VOD+真空自耗重熔”冶炼钢中夹杂物的钙含量均较高,纵横比小于“真空感应炉熔炼+真空自耗重熔”冶炼钢,因而有利于改善G50超高强度钢的韧性。     

高强度高韧性贝氏体钢轨研究

采用合金化方法生产的高强度高韧性贝氏体钢轨及道岔,其热轧态抗拉强度大于1 250 MPa,比U75V提高25%;轨腰冲击韧性大于30 J/cm2,比U75V提高3倍以上.介绍了热轧贝氏体钢轨的强化机理、生产工艺及各项检验结果.用贝氏体钢制作的铁路道岔在线路运行已一年半以上,货运量达2亿t,目前仍在使用.在北京铁路局铺设的全贝氏体组合道岔,其使用寿命进一步提高,高强度高韧性贝氏体钢在铁路使用将得到较大的社会和经济效益.     

AlN改善车轮钢韧性的可行性分析

长期以来,车轮钢在满足强度和硬度的前提下,其韧性很难稳定地满足要求,韧性已成为提高车轮整体使用性能的关键制约因素。通过简要介绍第二相钉扎晶界原理以及影响第二相质点析出的因素,提出通过控制第二相质点AlN的析出来改善车轮钢韧性具有可行性。     

V微合金化对高强高耐候乙字钢性能的影响

以中频感应炉冶炼不同钒、氮含量试验钢为材料,通过力学性能检验和析出相分析,研究了钒微合金化对高强高耐候乙字钢性能的影响。结果表明:钒在高强高耐候乙字钢中能起到细晶强化或沉淀强化的作用,而氮的加入可促使钒从固溶态向析出态转化,增大钒的析出强化作用。终轧温度对钒氮的析出强化作用敏感,终轧温度越低,V(C,N)的析出量越大,屈服强度越高,但强塑性匹配最好的终轧温度在850℃左右。     

高强度管线钢的微观组织与冲击韧性

研究了具有不同微观组织类型的高强度管线钢的夏比冲击韧性.结果表明,针状铁素体型管线钢比多边形铁素体 少量珠光体型管线钢具有更高的冲击韧性.对于针状铁素体型管线钢,可通过减少夹杂物,获得均匀细小的铁素体晶粒、细小弥散的M/A岛和析出物,来获得优异的冲击韧性.     

不同微观组织高强度管线钢冲击韧性的研究

采用示波冲击试验方法研究了具有不同微观组织高强度管线钢的夏比冲击性能。据该试验的位移-载荷曲线，描述了其断裂能量吸收特征、微观组织中脆性相的存在特点，并以此为依据论证了针状铁素体组织管线钢较铁素体珠光体组织管线钢具有更高的止裂能力。     

锰对低碳耐候钢组织与强韧性的影响

在真空感应炉冶炼了2炉不同锰质量分数的低碳耐候钢,利用热模拟机和金相显微镜分析了其组织特征和相变规律,并通过室温拉伸、冲击实验且结合断口分析表征了实验钢的强韧性。热模拟实验表明,低碳高锰耐候钢组织在低冷速下（＜1 ℃/s)为铁素体＋少量珠光体,而在较大冷速内(1～10 ℃/s)为贝氏体＋铁素体复相特征,随冷却速度的增加则钢中贝氏体增多。分析轧态组织表明,2组实验耐候钢中主要组织均为等轴铁素体;增加钢中锰则其强度明显增大,虽塑性和冲击韧性有所降低,但仍可获得良好的强韧性组合。