Nb、V和Ti对贝氏体钢屈服强度的影响.pdfVIP

28 钢 铁 译 文 集 2009年第 1期 Nb、V和 Ti对贝氏体钢屈服强度的影响 L．Rancel等 摘 要 为 了解微合金元素对 贝氏体钢的影响，对七种含有不 同V、Ti、Nb和 N含量的钢进 行 了研 究。35CrM04钢 (C一0．38 ；Mn一0．82 ；Si=0．25 ；Cr=0．83 ；Mo一0．17％)为参照 钢种。通过不 同冷却速率的膨胀试验确定 CCT 图，并测定 贝氏体形成 的最大和最小冷却速率。 抗拉试验结果显示，与不舍微合金化元素的参照钢种相比，贝氏体显微组织中存在的沉淀物有助 于提高其屈服强度 。屈服强度可用奥罗万(Orowan)公式预测 。 关键 词 微合金化 贝氏体 屈服强度 1 前言 已尝试了几种方法将贝氏体显微组织与 由于无法在整个转变温度下获得完全贝 其性能进行定量联系 ，并导出了不 同的方程 氏体显微组织 (不完全反应现象所致[1)，因 式 3【]。然而，Ti、V、Nb氮化物 、碳化物及碳 此长久以来一直难以了解贝氏体对钢的力学 氮化物沉淀物对贝氏体钢力学性能 (尤其是 性能的影响。在上、下贝氏体中，一个板条束 屈服强度和极限强度)的影响方面的研究却 内的贝氏体铁素体板条之间的边界为小角度 很少 。Ashby-Orowan关系已应用于具有铁 晶界 ，它们会妨碍位错移动，但不会阻碍裂纹 素体一珠光体显微组织的钢上 ，但在贝 氏体 扩展。 钢上并未得到广泛应用 [6]。 板条束之间的晶界或原始奥氏体晶界都 贝氏体具有高的位错密度 ，而且更重要 是能够阻止裂纹扩展的大角度晶界。另一方 的是 ，即使当它们在相似的温度下成型时，贝 面，贝氏体内有效的强化机理也是众所周知 氏体 比不整行铁素体拥有更多 的位错[1]。 的：贝氏体板条束细、板条宽度小 ，位错密度 Orowan和 Ashby—Orowan表达式过高地估 高，碳化物颗粒 (Fe3C)数量大等等[2]。下贝 计了造成颗粒位错旁通所需 的应力 ，所 以在 氏体 比上贝氏体更容易获得上述性能 ，但 因 铁素体或贝氏体情况下，其预测结果可能会 为获得下贝氏体需要恒温转变，因此上贝 氏 有所不同。 体就 比下贝氏体具有转变便宜的优势。 表 1 电渣重熔设备冶炼钢种的化学成分 。钢基为 35CrMo4 wt 钢种 C Si Mn Cr Mo Xi N CR1 O．38 O．24 O．82 O．83 O．17 一 0．0090 CR2 O．38 0．28 0．90 1．O1 O．2O V=0．12 0．0214 CR3 O．37 0．26 0．91 1．02 O．2O Nb=0．019 0．0082 CR4 O．36 0．30 0．96 1．14 0．23 Ti一0．08 0．0093 CR5 O．36 0．38 0．94 1．16 0．23 Ti一0．038 O．OO93 CR6 0．38 0．3l O．93 1．06 0．21 V=0．11 O．O170 CR7 0．39 0．31 O