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《高Nb微合金钢中NbC的析出对组织与硬度的影响》篇一一、引言高Nb微合金钢作为一种重要的工程材料，因其优异的力学性能和良好的加工性能，在众多领域得到了广泛的应用。
Nb（铌）作为微合金元素，在钢中起着重要的强化作用。
其中，NbC的析出是影响高Nb微合金钢性能的关键因素之一。
本文将重点探讨NbC的析出对高Nb微合金钢的组织与硬度的影响。
二、NbC的析出过程及机制在高Nb微合金钢中，Nb元素主要以NbC的形式析出。
在钢的凝固和冷却过程中，Nb原子与C原子结合形成NbC颗粒，这些颗粒随后在钢的微观结构中分布。
NbC的析出过程受到钢的化学成分、热处理工艺以及冷却速率等因素的影响。
三、组织影响1. 晶粒细化：NbC的析出有助于晶粒的细化。
在钢的凝固和热处理过程中，NbC颗粒可以作为非均质形核的核心，促进晶粒的形成和生长。
这使得钢的晶粒尺寸减小，提高了材料的强度和韧性。
2. 析出相的分布：NbC的分布对钢的组织有重要影响。
当NbC颗粒均匀分布在钢基体中时，可以有效地阻碍位错运动，提高材料的力学性能。
四、硬度影响1. 硬度提升：由于NbC的硬度较高，其析出可以显著提高钢的硬度。
随着NbC颗粒的数量和尺寸的增加，钢的硬度也会相应提高。
2. 强化机制：NbC的析出强化了钢的基体，使得位错运动受到阻碍。
这种强化机制包括Orowan绕过机制和位错切割机制，都可以有效地提高钢的硬度。
五、实验研究为了进一步探讨NbC的析出对高Nb微合金钢的组织与硬度的影响，我们进行了一系列实验研究。
通过改变钢的化学成分、热处理工艺和冷却速率等参数，观察NbC的析出情况以及其对钢的组织和硬度的影响。
实验结果表明，适当地控制NbC的析出可以有效提高高Nb微合金钢的性能。
六、结论本文通过研究高Nb微合金钢中NbC的析出对组织与硬度的影响，得出以下结论：1. NbC的析出有助于晶粒细化，提高材料的强度和韧性。
2. NbC的分布对钢的组织有重要影响，均匀分布的NbC颗粒可以有效地阻碍位错运动，提高材料的力学性能。
第43卷第1期50 2021 年 1 月上海金属SHANGHAI METALS Vol. 43 , No. 1January , 2020热轧后冷却速度和卷取温度对汽车用低合金高强钢板中析出物的影响王畅"2于洋"2王林"2张亮亮李振2陈瑾2(•首钢技术研究院，匕京100043； 2.绿色可循环应铁流程北京市重点实验室，北京100043；3.首首股份公司迁安钢铁公司，河北迁安064404)【摘要】采用Gleeble-3500热模拟试验机研究了层流冷却速度和卷取温度对汽车用低合 金高强钢板热轧过程中析出行为的影响。
结果表明：热轧过程中钢中析出物主要为多边形Nb (C,N)和细小NbC ；随着热轧后层冷速度的增大，析出物尺寸减小、长大速度减慢，其密度从 200个/p m 2减少到了 50个/p m 2。
试样热轧后层冷至400 C 的卷取过程中，由于析出驱动力不足，析出物的数量骤减，其密度从250个/ p m 2减小到了 25个/ p m 2。
控制热轧过程中析出物的 尺寸和数量并尽量减少含Nb 析出物的数量，有利于连续退火后得到细小均匀的组织，产生细晶强化和析出强化的双重强化效果。
【关键词】 低合金高强钢 第二相 析出 铌 层冷速度 卷取温度Effect of Cooling Rate and Coiling Temperature after Hot- rolling onPrecipitates in Low- alloy High- strength Steel for AutomobileWANG Chang 1'2 YU Yang 1'2 WANG Lin 1'2 ZHANG Liangliang 1，LI Zhen 2 CHEN Jin 2(1. Shougang Research Institute of Technology , Beijing 100043 , China ; 2. Beijing Key Laboratory ofGreen Recyclable Process for Iron and Steel Production Technology , Beijing 100043 , China ;作者简介:王畅，女，硕士，高级工程师，主要从事热轧及冷轧产品表面质量控制工作,E-mail ： ustb 0321033@3. Qian'an Iron and Steel Company of Shougang Co. , Ltd. , Qian'an Hebei 064404, China )【Abstract 】 Effect of laminar cooling rates and coiling temperatures after hot-rolling on precipitating behavior of low-alloy high-strength steel plate for automobile was investigated by aGleeble- 3500 thermal simulation test machine. The results showed that phases precipitated during hot-rolling were predominantly polygonal Nb (C,N ) and fine NbC , and as the laminar cooling rateafter hot- rolling increased , the precipitates became finer and grew more slowly , with their number density decreasing from 200 per p m 2 to 50 per p m 2. The precipitates in the sample undergoing hot-rolling and laminar cooling to 400 C followed by coiling decreased drastically in amount ，with their number density decreasing from 250 per p m 2 to 25 per p m 2, because of insufficient precipitation driving force. The control of both amount and size of the phases precipitated during hot- rolling and minimizing the amount of niobium- containing precipitates will help to obtain fine and uniform structureand to develop double strengthening effects of fine-grained strengthening and precipitationstrengthening after continuous annealing .【Key Words ] low-alloy high-strength steel , second phase , precipitation , niobium , laminar cooling rate ，coiling temperature第1期王畅等:热轧后冷却速度和卷取温度对汽车用低合金高强钢板中析出物的影响51为了满足减重节能的需要,汽车零部件越来越多地采用高强度钢板制造。
第44卷 第4期 2009年4月钢铁Iron and SteelVo l.44,N o.4April 2009变形温度与冷却速率对含Nb 中碳钢晶粒细化的影响赵英利1,2, 时 捷2, 董 瀚2, 谢 刚1(1.昆明理工大学材料与冶金工程学院,云南昆明650093; 2.钢铁研究总院结构材料研究所,北京100081)摘 要:利用G leeble 1500热模拟试验机,以含N b 中碳钢为研究对象,研究了不同变形温度与冷却速率对再加热淬火后奥氏体晶粒细化的影响及其晶粒细化的机制。
结果表明:经热变形后直接淬火+再加热淬火工艺得到的奥氏体晶粒尺寸均小于10 m,且随热变形温度的降低,原奥氏体晶粒由等轴晶粒变成扁平化晶粒,经再加热淬火后,得到的奥氏体晶粒逐渐细化;与变形后以5 /s 冷速缓冷的工艺相比,变形后直接淬火经再加热淬火后的奥氏体晶粒细化更明显。
关键词:晶粒细化;再结晶;直接淬火;逆相变中图分类号:T G 142 4 文献标识码:A 文章编号:0449 749X (2009)04 0077 05Effect of Deformation Temperature and Cooling Rate on GrainSize Refining of Medium Carbon Nb Bearing SteelZH AO Ying li 1,2, SH I Jie 2, DONG H an 2, XIE Gang 1(1.School of M ater ial and M etallurg y Engineer ing ,Kunming U niv er sity of Science and T echnolog y,K unming 650093,Yunnan,China; 2.Institute for Structural M ateria ls,Centr al I ron and Steel R esear ch Institute,Beijing 100081,China)Abstract:By using Gleeble 1500machine,the effect of differ ent defo rmatio n temper ature and cooling rate o n gr ain refinement o f austenite g rains after reheat quenching and the mechanism of g rain refinement wer e studied.T he re sults show that austenite g rains size are all less than 10 m by hot defo rm follo wed by direct quenching,and then re heat quenching ,austenite g rains r efining wit h decreasing defo rmation temperature as a r esult of pr io r austenite gr ains become fro m equiax ed g rains to pancake g rains;T he finer austenite g rain can be obtained by hot defo rm fo l low ed by dir ect quenching and then r eheat quenching ,compared w ith hot deform fo llow ed by slow cooling at 5 /s and then r eheat quenching.Key words:g r ain refinement;recr ystallizatio n;direct quenching;rev erse transfor mation作者简介:赵英利(1981 ),男,博士生; E mail :zyl8401292@163 com; 修订日期:2008 07 31钢铁结构材料正在朝 超细晶、高洁净、高均匀!的 新一代钢铁材料!发展,其中核心技术是超细晶,按照H all Perch 关系式,通过将当前工业细晶粒尺寸(一般为20 m 左右)细化一个数量级,钢铁材料的强度可提高一倍,同时保持良好的塑性和韧性配合[1]。
2011年10月物理测试增刊冷却速度对钒微合金钢的组织和析出相的影响马家艳, 张贤忠, 关 云, 黄海娥, 韩荣东, 邓照军（武汉钢铁（集团）研究院，湖北武汉 430080）摘要：采用光学显微镜和透射电镜研究了不同冷却速度下钒微合金钢的微观组织和析出相变化规律。
结果表明：当冷却速度小于或等于5 ℃/s时，钢的组织均为铁素体+珠光体，且随着冷却速度的增加，铁素体的晶粒尺寸明显变细。
当冷却速度达到10 ℃/s时，钢的组织变为马氏体+少量铁素体。
透射电镜研究显示：平衡态时析出相包含大量弥散分布的尺寸主要为45~100 nm的不规则形V (C, N)相和(V, Ti) (C, N)复合相，当冷却速度小于或等于5 ℃/s时，析出相数量无明显改变，但颗粒尺寸随冷却速度的增加不断减小；但当冷速达到10 ℃/s时，析出相的数量显著下降，尺寸变小。
对含钒微合金钢而言，调整适当的冷却速度，不仅可以细化铁素体晶粒，还可以提高析出强化效果，从而提高钢材的强韧性。
关键词：冷却速度；组织；析出相；钒微合金钢Influence of Cooling Rate on the Microstructure andPrecipitates of Vanadium Microalloyed SteelMA Jia-yan, ZHANG Xian-zhong, Guan Yun,HUANG Hai-e, HAN Rong-dong, DENG Zhao-jun(Research and Development Center of Wuhan Iron and Steel (Group)Co, Wuhan 430080, Hubei, China)Abstract: The variation rules of microstructure and precipitates in vanadium microalloyed steel under different cooling rates were investigated by optical microscope (OM) and transmission electron microscope (TEM). The results showed that when cooling rate was less than or equal to 5℃/s, the microstructures of the tested steel were all composed of ferrite and pearlite, and the grain size of ferrite descended obviously with the increase of cooling rate; When cooling rate reached to 10℃/s, the microstructure was made up of martensite and ferrite. TEM results appeared that the precipitates included a large amount of 45~100nm dispersion distribution irregular V (C, N) and (V, Ti) (C, N) phases in equilibrium state; When cooling rate was less than or equal to 5℃/s, there was almost no change in value, however, the particle size decreased gradually with the increase of cooling rate. But, the number of precipitates decreased significantly when cooling rate reached to 10℃/s. The above results indicate that a suitable cooling rate may not only refine grain size of ferrite but also improve precipitation strength effect, and further improve the properties of the vanadium microalloyed steel.Key words: cooling rate; microstructure; precipitates; vanadium microalloyed steel1 引言Nb，V和Ti 作为微合金元素通常被加入钢中，并与控轧控冷工艺相结合，通过细化晶粒和第二相弥散析出而实现钢的强韧化[1]。
《高Nb微合金钢中NbC的析出对组织与硬度的影响》篇一一、引言高Nb微合金钢作为一种重要的工程材料，因其优异的力学性能和良好的加工性能，在汽车、桥梁、建筑等领域得到了广泛应用。
Nb（铌）作为微合金元素，在钢中具有显著的影响。
其中，NbC的析出行为对钢的组织和硬度具有重要影响。
本文将详细探讨高Nb微合金钢中NbC的析出机制，及其对组织与硬度的影响。
二、NbC的析出机制在高Nb微合金钢中，Nb元素主要通过与碳元素结合形成NbC析出物。
在钢的冷却过程中，NbC的析出行为受到多种因素的影响，包括温度、时间、钢的化学成分等。
首先，温度是影响NbC析出的关键因素。
在高温区，Nb原子具有较高的活动性，易于与碳原子结合形成NbC。
随着温度的降低，NbC的析出速率逐渐减慢。
其次，钢的化学成分也会影响NbC的析出行为。
例如，碳含量越高，越有利于NbC的形成。
此外，其他合金元素如Mn、Si 等也会对NbC的析出产生影响。
最后，时间因素也不可忽视。
在一定的温度下，随着保温时间的延长，NbC的析出量逐渐增加。
三、NbC析出对组织的影响NbC的析出对高Nb微合金钢的组织具有显著影响。
首先，NbC的析出可以细化钢的晶粒，提高钢的力学性能。
其次，NbC 的析出还可以改变钢的组织结构，如形成碳化物、氮化物等第二相粒子，这些粒子可以阻碍位错运动，从而提高钢的硬度和强度。
四、NbC析出对硬度的影响硬度是衡量材料力学性能的重要指标之一。
高Nb微合金钢中NbC的析出对硬度具有显著影响。
首先，由于NbC的形成可以细化晶粒并形成第二相粒子，这些粒子可以阻碍位错运动，从而提高钢的硬度。
此外，由于铌元素本身具有较高的硬度贡献，因此高铌含量的钢往往具有较高的硬度。
其次，除了铌元素外，其他合金元素如铬、钒等也会对硬度产生影响。
这些元素可以与碳、氮等元素形成其他类型的化合物或沉淀物，进一步影响钢的组织和硬度。
五、结论综上所述，高Nb微合金钢中NbC的析出对组织与硬度具有重要影响。
温度和形变对V-Ti微合金钢中碳氮化物溶解与析出的影响刘英义;李维娟;王长顺
【期刊名称】《热加工工艺》
【年(卷),期】2006(35)8
【摘要】针对V-Ti微合金钢,采用透射电镜分析了不同加热温度下微合金碳氮化物的溶解,未形变与形变奥氏体在不同冷却温度下碳氮化物的析出。
结果表明,钒的碳氮化物在860￣900℃时大量溶解,钛的碳氮化物在900℃以上逐渐溶解;随着冷却温度的逐渐降低,析出相逐渐增多、尺寸减小,在1200￣950℃时主要是微合金元素钛的碳氮化物析出;奥氏体区的高温形变促进微合金碳氮化物的析出,使奥氏体内的析出量增多、尺寸细小。
【总页数】4页(P58-61)
【关键词】V-Ti微合金钢;碳氮化物;溶解;析出
【作者】刘英义;李维娟;王长顺
【作者单位】鞍山科技大学材料学院;鞍钢技术中心
【正文语种】中文
【中图分类】TG142.33
【相关文献】
1.中碳钒-钛-氮微合金钢中碳氮化物析出理论计算 [J], 刘胜新;陈永;刘国权;关绍康;李庆奎;牛济泰
2.微合金钢碳、氮化物平衡析出温度的迭代计算 [J], 黄杰;徐洲
3.轧制工艺对微合金钢EH420变形奥氏体中碳氮化物析出的影响 [J], 王洪;张艳艳;刘小林;蔡庆伍
4.控轧工艺对Nb-V-Ti,V-Ti微合金化钢析出相的溶解及析出规律的影响 [J], 贾云海;卢翠芬;李冬玲
5.Nb-V-Ti和V-Ti微合金钢中碳氮化物的回溶行为 [J], 张鹏程;武会宾;唐荻;黄国建;王路兵
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2000年3月钢 铁 研 究第2期(总第113期)March 2000Research on Iron &SteelNo.2 (Sum113)轧后冷却速度和模拟方式对Ti-IF 钢第二相粒子析出行为的影响商建辉 王先进 茹 铮 钟定忠(北京科技大学) (武汉钢铁集团公司)摘 要 通过采用新型的热模拟技术,研究了不同冷却速度和热处理方式对第二相粒子析出行为的影响。
结果表明,轧后不同的冷却速度和模拟方式对T iC 粒子的析出行为影响较大,较低的冷却速度有利于形成粗大、稀疏的T iC 粒子。
关键词 Ti-IF 钢 第二相粒子 析出 冷却速度EFFEC T OF COOLING RATE A ND SIMULATION PATTER NON PRECIP ITATING BEHAVIOR IN TI )IF STEELShan g Jianghui Wang Xiangjin Ru Zheng Zhong Din gzhong (University of Science &T echnology Beijing) (Wuhan Iron &Steel Corp.)Abstract The effect of cooling rate and simulation pattern on the precipi tating behavior has been studied using the thermo-mechanical technique.Resul ts show that the cooling rate and simu -lation pattern have important effect on the precipitating behavior of TIC particles and low cooling rate is of benefi t to a sparse dispersion of coarse TIC particlesKeywords T i-IF steel second phase particle precipitation cooling rate联系人:商建辉,副教授,北京市(100083),北京科技大学压加系1 前 言I F 钢,即无间隙原子钢,是目前深冲性能最好、级别最高的冲压用钢。
