材料热处理技术Material&HeatTreatment2010年12月

含Nb微合金钢静态应变时效行为研究

温永红1,2,唐荻1,林国强2

(1.北京科技大学高效轧制国家工程研究中心,北京100083;2.南京钢铁股份有限公司新产品研发推广中心,江苏

南京210035)

摘

要：采用扫描电镜、透射电镜及多功能内耗测量仪，研究了C-Mn型钢及含Nb微合金钢在应变时效过程中的

微观组织结构变化以及内耗行为。结果表明：在应变时效过程中，宏观组织没有发生明显的变化，组织稳定；应变时效处理后，C-Mn型钢和含Nb微合金钢的硬度均提高，冲击韧度下降，韧脆转变温度升高；微合金元素Nb能有效地降低钢板的应变时效敏感性；两种钢板在250℃加热时均有冷加工内耗峰存在，这与游离态的碳原子钉扎位错和脱钉有关，而含Nb微合金钢在室温没有内耗峰存在。

关键词：含Nb微合金钢；应变时效；内耗中图分类号：TG142.33

文献标识码：A

文章编号：1001-3814(2010)24-0060-03

StudyonStrainAgingBehaviourofMicro-alloyedSteelContainingNb

WENYonghong1,2,TANGDi1,LINGuoqiang2

(1.NationalEngineeringResearchCenterforAdvancedRollingTechnology,UniversityofScienceandTechnologyofBeijing,Beijing100083,China;2.NewProductDevelopmentandApplicationCenter,NanjingIron&SteelCo.,Ltd.,Nanjing210035,China)

Abstract：ThevariationofmicrostructureandinternalfrictioninNbmicro-alloyedsteelandC-MnsteelduringstrainagingwerestudiedbySEM,TEMandvirbaninvertedtorsionpendulum-internalmeter.Theresultsshowthatthereisnoobviousmacrostructurechangeduringstrainaging,themicrostructureisstable.ThehardnessofNbmicro-alloyedsteelandC-Mnsteelincreasesafteragingtreatment,butimpacttoughnessdecreases,thetemperatureofductility-friabilitytransitionincreases.theagingofNbmicro-alloyedsteelismoreslowlythanthatofC-Mnsteel.Thereisapeakininternalfriction-temperaturecurveofthesamplesat250℃,whichrelatestotheCtrappingonthedislocationsandthedislocationmotion,butthereisnointernal-frictionpeakatroomtemperatureinNbmicro-alloyedsteel.

Keywords：Nbmicro-alloyedsteel;strainaging;internalfriction

微合金元素Nb是高强度低合金钢中主要的微合金元素。Nb在变形奥氏体和铁素体中的析出行为以及对基体强化作用的研究已受到广泛关注[1-2]，而

韧脆转变温度的变化以及Nb对钢材应变时效敏感性的影响，并探讨了应变时效行为的微观机理。

Nb对钢材的应变时效行为的影响研究较少。在微合

金钢的后续冷加工塑性变形及焊接过程中，钢材的应变时效行为使钢材的强度、塑性和韧性发生改变，必然影响到材料使用过程中的性能稳定[3-4]。钢材的应变时效行为是钢中游离态的C、N原子与位错的相互作用造成的，而微合金元素Nb是强碳氮化物形成元素，因而Nb对应变时效行为的影响成为一个重要研究内容。本文通过对比C-Mn型钢，研究了含Nb微合金钢应变时效过程中硬度、低温冲击功、

收稿日期:2010-05-21

作者简介:温永红(1979-),男,河北人,博士后,主要研究方向为金属材

料新品种的开发;电话:025-57072823;

1实验材料和方案

实验钢在25kg真空感应炉内冶炼，真空浇铸，

1.1实验材料

钢锭热锻成厚100mm的板坯。实验钢(记为2#)成分(质量分数，%)为：0.10C，0.30Si，1.40Mn，0.008P，

0.003S，0.030Al，0.030Nb；平行对比研究的C-Mn钢(记为1#)的成分为：0.11C，0.28Si，1.36Mn，0.010P，0.002S，0.033Al。锻造后的两种实验钢均在加热炉中

加热到1200℃，均匀化1.5h后，经过再结晶温度区和非再结晶温度区各60%的两阶段控轧，轧成16mm厚的钢板，轧后进行空冷，终冷温度540℃。

1.2实验方案

在1#、2#钢板上分别取12mm×12mm×200mm

E-mail:yonghongwen@yahoo.cn