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为何说 锻打加工用非调质钢要充分发挥钒的作用

返回列表 来源: 浏览:128 发布日期:2018-12-15 09:59:59 T|T
非调质 钢应用是因其绿色环保、低排放,便于零 部件的制造和成本的大幅度降低。铁素体-珠光体 型非调质钢是在中碳钢中添加少量微合金化元素,通过析 出强化来满足其强度要求;它不需 要提高淬透性的铬、钼、镍等贵重合金元素,合金成本明显降低;取消了 零件的调质热处理工艺,节约能源。

铁素体-珠光体 型非调质钢的化学成分,基本上是中等碳含量,含有一定的硅、锰等固溶强化元素,另一个 显著的成分特点是均含有适量的微合金元素,如钒、铌、钛、氮等。非调质 钢本质上是一种机械结构用钢,要求具 有与调质钢基本相当的良好综合力学性能。对于非调质钢来说,轧制(锻造)及后续 冷却是近终态生产工艺,其加热温度、变形工艺、终轧(锻)温度及 变形后的冷却制度均对产品的最终力学性能产生直接影响。

钒、钛、铌、氮是微 合金非调质钢中十分有效的合金元素。在含钒钢中增氮,能促进钒的析出,增强钒 的沉淀析出强化作用,明显提 高非调质钢的强度。利用廉价的氮元素,提高非 调质钢的强韧性,是非常 有效地降低成本的方法。

在中碳 钢中添加少量的微合金化元素钒,非调质 钢中钒的添加量一般在0.06%-0.20%范围,依靠细 小的碳氮化钒的析出,强化铁素体-珠光体组织,从而达 到调质钢所要求的强度水平。改善韧性,非调质 钢降低钢中碳含量,从原来的0.49%降低到0.30%左右,也有低至0.20%,通过降低碳含量,增加钢 中铁素体体积分数,改善铁 素体的分布和珠光体的形貌,从而提高钢的韧性。另一个是应用TiN技术。TiN是微合 金碳氮化物中最稳定的化合物,它能在 高温下有效地阻止奥氏体晶粒长大,具有明 显细化奥氏体晶粒的作用。非调质 钢采用微钛处理,钛的添加量范围在0.010%-0.015%左右。非调质 钢中通常添加一定量的硫改善其切削性能,一般硫的添加量在0.05%-0.09%的水平。在非调 质钢中起决定作用的仍是钒的微细粒子。

在Nb、V、Ti三种微合金化元素中,钒具有较高的溶解度,因而成 为非调质钢中常用也是最有效的强化元素。微合金化元素Nb、V、Ti、N在非调 质钢中的复合作用,主要表 现在热成型过程中抑制奥氏体的形变再结晶并阻止其晶粒长大,并通过 它们的碳氮化物的应变诱导析出,对非调 质钢进行组织细化及沉淀析出强化,所以说 锻打加工非调质钢的关键在于发挥好钒的作用。

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