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钒在钢轨钢中的作用研究 钒在钢轨钢中的作用研究 第36卷　第6期2001年6月 IRONANDSTEEL Vol.36,No.6 June2001 钒在钢轨钢中的作用研究 徐　权　梅东升　俞梦文　邹　明　郭　尧 (攀枝花钢铁(集团)公司) 摘　要　介绍了钒在钢轨钢中溶解、析出、分布情况,分析了钒对钢轨钢组织结构及对钢轨钢性能的影响。关键词　钒　钢轨　作用　组织　性能① EFFECTOFVANADIUMINRAILSTEEL XUQuan　MEIDongsheng　YUMengwen　ZOUMing　GUOYao (PanzhihuaIronandSteel(Group)Corp1) ABSTRACT　Thedissolution,precipitationanddistributionofvanadiuminrailsteelareintroducedinthispaper,effectofvanadiumonthemicrostructureandpropertiesofrailsteelisalsoanalyzed1 KEYWORDS　vanadium,railsteel,effect,microstructure,property mm的试棒(终轧温度约950℃),每一试棒轧后一 钒作为一种微合金化元素在亚共析钢中得到了 广泛应用,并进行了较深入的研究,其作用机制主要是沉淀强化和晶粒细化。但在钢轨钢中的应用却遇到了一些问题,如欧洲的铬钒轨中沉淀强化明显,但塑性损失较大,特别是焊接时易出现贝氏体、马氏体,从而影响了铬钒轨的进一步推广应用;在研究方面,尤其是钒在钢轨钢(共析钢)中的作用研究不够,因而也影响了钒在其中的应用。攀钢利用自身优势,成功开发了PD3钒微合金化钢轨,随着PD3钢轨在国内大规模推广应用,含钒钢轨日益受到关注,钒在钢轨钢中的作用研究也在有关组织支持下得以较系统展开。2　试验材料及方法 分为二,分别采用两种冷却方式,其一为空冷;其二是先空冷至760℃,然后浸入冷却介质中以3℃ s控冷至600℃,再取出空冷(表1)。通过化学相分析确定试验钢中沉淀析出钒量、渗碳体(M3C)中钒量。电解试样尺寸为 取钒含量为0109%的微合金化钢轨,加工成 实验室中频炉冶炼两炉试验(编号为 、 ),每炉钢浇注成3个不同钒、氮含量的钢锭(同一炉钢中碳、硅、锰、磷、硫含量基本相同),钒含量设计按对比钢(0101%V)、中钒(0109%V)、高钒(0116%V)考虑(本文里中、高均相对而言),氮含量设计按中氮、高氮考虑,具体钒、氮含量见表1。钢锭经锻造后,轧制成断面尺寸为30mm×60 ①联系人:徐　权,工程师,攀枝花(617067)攀钢钢铁研究院 表1　试验钢中钒、氮含量及钒在钢轨钢中的分布 Table1　Vanadiumandnitrogencontentsinteststeelandvanadiumdistributioninrailsteels 熔炼号 21 21 22 22 23 23 21 21 22 22 23　　1)均为相对量 [***********][***********含量 % [***********][***********][***********][1**********]1冷却工艺空冷 控冷空冷控冷空冷控冷空冷控冷空冷控冷空冷%M3C中钒量1) 沉淀量1) % 2072412 固溶量1) % 414548—— 312432—— 283120表2　PD3钢中的钒的溶解行为 Table2　Solutionbehaviorofvanadium inC2Si2Mn2Vsteel R1R2R3R4R5R6R7R8R9R10 加热速度 加热温度 保温时间 ℃℃?s-1s [***********]15 [***********][***********]0 [1**********] 工艺水淬水淬水淬水淬水淬水淬水淬水淬水淬水淬 相对溶解量 % [***********]6 图1　空冷条件下试样TEM像 Fig11　Electronmicrographofteststeelin air2cooledcondition (a) 22钢;(b) 23钢 表3　PD3钢中钒的析出行