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Ti 微合金化强化机理及生产过程控制李宗强 邓 深 樊 雷 杨跃标 袁勤攀 罗 静（广西柳州钢铁集团有限公司技术中心 柳州 545002）摘 要：阐述Ti 微合金钢生产中，Ti 化合物形成规律及对力学性能的影响，分析生产过程Ti 化合物固溶、析出形态特征及生产工艺对碳氮化物析出行为的影响，提出生产过程控制与优化措施，以改善Ti 微合金化钢产品性能。
关键词：Ti 微合金化；Ti 化合物；固溶；析出STRENGTHENING MECHANISM AND PRODUCTION PROCESS CONTROL OF TI MICROALLOYINGLi Zongqiang Deng Shen Fan Lei Yang Yuebiao Yuan Qinpan Luo Jing(Technical Center of Guangxi Liuzhou Iron and Steel Group Company Limited Liuzhou 545002，China)Abstract ：The formation rules of Ti compounds and on their influence mechanical properties in the production of Ti microalloyed steel were described. The effects of solid solution, precipitation morphology of Ti compound and its process techniques on the precipitation behavior of carbonitride during productive process were analyzed. The production process control and optimization measures were proposed to improve the performance of Ti microalloyed steel products.Key words ：Ti Microalloying；Ti Compound；Solid Solution；precipitation基金项目：广西创新驱动发展专项资金资助项目 (桂科 AA18242012)第一作者：李宗强，男，39 岁，工学硕士，高级工程师收稿日期：2019-10-100 前 言Ti 微合金化钢是在普通低合金钢的基础上添加少量Ti 合金元素，并通过微合金化作用与控轧、控冷技术的有机结合，控制微合金元素的析出行为。
第14卷第6期2023年12月有色金属科学与工程Nonferrous Metals Science and EngineeringVol.14，No.6Dec. 2023TiAl 基合金微合金化技术的研究进展张宏伟*（北京佰能电气技术有限公司，北京 100096）摘要：TiAl 基合金具有质轻、高强、优异的抗高温氧化及抗蠕变性能等特点，在航空航天、汽车制造等领域具有重要的应用价值。
在TiAl 基合金的发展历程中，微合金化技术一直是研究的核心和关键。
为此，本文综述近年来关于合金化元素对TiAl 基合金显微组织、力学性能和高温抗氧化性能的影响及作用机理的研究进展，并对进一步的研究工作提出建议。
关键词：TiAl 基合金；显微组织；力学性能；高温抗氧化性能中图分类号：TG146.23 文献标志码：AResearch progress on the microalloyed technologyof TiAl-based alloysZHANG Hongwei *（Beijing Baineng Electrical Technology Co.， Ltd.， Beijing 100096， China ）Abstract: TiAl-based alloys have important application value in the fields of aerospace and automotive manufacturing due to their lightness, high specific strength, and excellent resistance to oxidation and creep at high temperatures. During their development process, microalloyed technology has always been the key to the research. Thus, this paper presented the effects of alloying elements on the microstructure, mechanical properties, and high temperature oxidation resistance of TiAl-based alloys in recent years, and put forward some suggestions for further research.Keywords: TiAl-based alloys ； microstructure ； mechanical properties ； high temperature oxidation resistanceTiAl 基合金因具有轻质、高强、优异的抗高温氧化及抗蠕变性能等优良特性，成为一类介于镍基、钴基高温合金和高级陶瓷材料之间的理想高温结构材料。
钛合金的熔炼工艺-电磁感应熔炼ISM熔炼技术（Induction Skull Melting），即感应凝壳熔炼技术，是随着熔炼钛合金等活泼金属的需要而发展起来的，是当前熔炼活性钛合金的最好方法，它不仅对合金无污染，而且合金熔体成分、温度、过热度易于控制。
该方法原理是坩埚周围布置的通电线圈使被熔炼金属感应生成与通电线圈位相相反的电流，感应电流产生的焦耳热使金属熔化，且位相相反的电流之间存在着作用力与反作用力，使被熔化的金属上浮不与坩埚接触。
该熔炼方法的特点是熔融金属不与坩埚接触，可大幅度降低热损耗。
该方法目前已实用化。
ISM熔炼技术的研究开始于19世纪50年代，最初由美国Scheppenient研制出可熔炼0.9kg钛的水冷坩埚。
目前，美国已建成容量达200kg的冷坩埚熔炼炉。
俄国的冷坩埚技术在世界领先，已经有系列的ISM设备，能够生产出重达几吨的铸件。
国内对ISM技术的研究从20世纪80年代初开始。
国内开展ISM研究的单位主要有哈尔滨工业大学，西北有色金属研究院，原冶金部钢铁研究总院等一些高校和研究所。
国内ISM熔炼技术的研究起步较晚，但是也取得了一些具有国际先进水平的独创性成果，较好地指导了活泼金属及合金熔炼。
自耗电极电弧炉对电极的质量要求很高，对原料要求也较高。
电子束炉、等离子弧炉要求电源功率较大，成本相对提高。
另外，这些熔炼方法所造成的熔池较浅，增大熔池体积只增大了表面积，而导致元素的挥发损失，这对控制合金成分是不利的。
由于感应电流有趋肤效应，在理论上利用上述熔炼方法中所使用的水冷铜坩埚无法通过感应加热而使金属熔化。
当采用导电的坩埚熔炼金属时，由于感应电流的趋肤效应，坩埚本身被加热，坩埚壁上的感应电流过高，影响了炉料所吸收的功率，只能熔化熔点低于坩埚材料的金属。
若用水冷却坩埚，所产生的热量绝大部分被水带走，炉料难以被加热熔化。
若将坩埚开一条缝或几条缝，则坩埚内磁场衰减很少，此时感应圈的功率主要消耗在炉料上。
ti微合金化高强耐候钢的成分设计研究
微合金化高强耐候钢是一种被广泛应用于工程领域的材料，它拥有比
传统钢更好的强度、延展性、耐腐蚀性能和高温稳定性。
该钢种的成分设计主要考虑以下几个方面：
1.碳含量：微合金化高强耐候钢的碳含量通常在0.02%-0.1%之间，较低的碳含量有利于提高钢的焊接性能、低温韧性和延展性。
2.锰含量：锰是微合金化高强耐候钢的主要合金元素之一，其作用是提高钢的抗拉强度、延展性和耐磨损性。
一般来说，锰含量在1.5%-2.5%之间。
3.硅含量：硅的加入可以改善钢的热加工性能和抗氧化性能。
通常硅含量在0.3%-0.6%之间。
4.铜、铬、镍含量：这些元素对钢的耐腐蚀性能有重要影响，其中铜含量在0.1%-0.3%之间、铬在0.5%-2%之间、镍在0.5%-1.5%之间。
5.钒、铌含量：这两种元素属于微合金化元素，可以有效提高钢的强度和韧性，钒含量通常在0.05%-0.15%之间，铌含量在0.03%-0.08%
之间。
除了上述基本成分外，还可以根据具体应用需求考虑加入其他合金元素，例如磷、硫、铝、钛等，以达到更优异的性能要求。
总的来说，微合金化高强耐候钢的成分设计是一个非常复杂的过程，需要经过大量实验和试验，进行多次调整和优化，才能最终得到优质的材料。
现代科技的不断发展和进步，也为微合金化高强耐候钢的成分设计提供了更加精准和高效的手段和方法，相信未来这种材料将会更加广泛地应用于各种工程领域，为人类发展进步做出更大的贡献。
低成本钛微合金化Q335〜Q420系列热轧钢带的开发DOI:10.3969/j.issn.l006-110X.2021.01.009低成本钛微合金化Q355〜Q420系列热轧钢带的开发张玉文，闫萍（唐山不锈钢有限责任公司，河北063105）［摘要］本文介绍了低成本Ti微合金化Q335-Q420系列热轧钢带的产品的成分组成和工艺设计思路及产品性能控制情况。
在保证产品性能的前提下，通过对产品强化合金使用成本的分析，确定使用Tt替代Mg作为强化合金。
通过科学的成分设计和工艺控制，产品的强度、塑韧性等各项指标均符合标准要求。
Ti强化成本降低至Mg合金强化成本的1/4左右。
［关键词］钛微合金化；以钛代沉淀强化;低成本高强钢Development of low cost Ti micro alloyed Q355~Q420series hot rolling stripZHANG Yu-wen and YAN Ping（Taneshan Stainlest Sted Co.,LtcO,HEBEI063105/Abstract The constituents composition,process design ideas and product performance control of lowcost Ti micro alloyed Q355〜Q420series hot rolled steel strip are introduced in this paper.On the premise of ensuring the performance of the product,by the comparative analysis of the cost of the product strengthening alloy,to determine on use Ti instead Mn as reinforcement alloys.Through scientific constituents composition design and process control,the product strength,plastic toughness and other indicators are in line with the standard requirements,Ti micro alloyed strengthening cost is reduced to about1/4of Mn alloy strengthening cost.Key words Ti micro alloyed,use Ti instead Mn,precipitation hardening,low cost HSS0引言Q355-Q420钢是目前应用最普遍的低合金高强钢牌号，在热轧带钢机组的产品大纲中占有较大的比重。
总第２３９期２０２１年４月 南 方 金 属ＳＯＵＴＨＥＲＮＭＥＴＡＬＳＳｕｍ．２３９Ａｐｒｉｌ ２０２１ 收稿日期：２０２０－０７－１４；修订日期：２０２０－０８－１５ 作者简介：严 明（１９６６－），男，１９９１年毕业于辽宁本溪冶金专科学校炼钢与铁合金专业，工程师。
文章编号：１００９－９７００（２０２１）０２－００２５－０３Ｎｂ Ｔｉ Ｎ微合金化生产ＨＲＢ４００Ｅ的实践严 明（阳春新钢铁有限责任公司，广东阳春５２９６２９）摘 要：介绍了采用铌钛氮微合金化技术研制开发ＨＲＢ４００Ｅ钢筋的生产工艺和产品性能。
实践证明，采用铌钛氮复合合金替代钒氮合金生产ＨＲＢ４００Ｅ钢筋，不仅其力学性能良好，而且具有低成本优势。
关键词：铌钛氮复合合金；ＨＲＢ４００Ｅ钢筋；力学性能；低成本中图分类号：ＴＧ３３５．６４ 文献标志码：ＢＰｒａｃｔｉｃｅｏｆＰｒｏｄｕｃｉｎｇＳｔｅｅｌＨＲＢ４００ＥｂｙＮｂ Ｔｉ ＮＭｉｃｒｏａｌｌｏｙｉｎｇＹＡＮＭｉｎｇ（ＹａｎｇｃｈｕｎＮｅｗＳｔｅｅｌＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｙａｎｇｃｈｕｎ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，５２９６２９，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｐｒｏｄｕｃｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｓｔｅｅｌｂａｒＨＲＢ４００ＥｄｅｖｅｌｏｐｅｄｗｉｔｈＴｉ Ｎｍｉｃｒｏａｌｌｏｙｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．ＩｔｈａｓｂｅｅｎｐｒｏｖｅｄｔｈａｔｔｈｅｂａｒｓｍａｄｅｏｆＮｂＴｉ ＮａｌｌｏｙｉｎｓｔｅａｄｏｆＶ Ｎａｌｌｏｙｈａｖｅｎｏｔｏｎｌｙｇｏｏｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｂｕｔａｌｓｏｌｏｗｃｏｓｔａｄｖａｎｔａｇｅｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｎｉｏｂｉｕｍｔｉｔａｎｉｕｍｎｉｔｒｏｇｅｎｃｏｍｐｏｓｉｔｅａｌｌｏｙ；ｂａｒＨＲＢ４００Ｅ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ；ｌｏｗｃｏｓｔ０ 前言铌、钒、钛是重要的微合金化元素，在ＨＲＢ４００Ｅ螺纹钢生产过程中，绝大多数钢厂使用的是钒元素，个别钢厂使用铌元素，极少数钢厂使用钛元素。
弹簧钢55sicrv的微合金化及热处理工艺研究弹簧钢55SiCrV是一种高强度、高耐磨性的弹簧钢，广泛应用于汽车、农机、航空等领域。
本文主要研究了55SiCrV的微合金化及热处理工艺，旨在提高其力学性能和耐久性。
一、55SiCrV的微合金化55SiCrV的微合金化主要是添加钛、钒等元素，以改善钢的硬度、强度和韧性。
本研究选用的微合金化方案为：在55SiCrV钢中添加0.02%的钛和0.05%的钒。
经过SEM和EDS分析，发现钛和钒的加入可以使钢中出现TiC、VC等微小颗粒，这些颗粒在晶界和晶内分布均匀，有效地防止了晶界的脆化和晶粒的长大，提高了钢的强度和韧性。
同时，钛和钒的加入还可以促进钢中的碳化物析出，提高了钢的硬度和耐磨性。
二、55SiCrV的热处理工艺55SiCrV的热处理工艺主要包括退火、正火和淬火等步骤。
本研究选用的热处理工艺为：先进行退火处理，然后进行正火和淬火处理。
1. 退火处理55SiCrV的退火处理温度为750℃，保温时间为2小时，然后冷却至室温。
经过退火处理后，钢中的碳化物得到充分溶解，晶粒得到细化，消除了钢中的残余应力，为后续的正火和淬火处理做好了准备。
2. 正火处理55SiCrV的正火处理温度为850℃，保温时间为1小时，然后冷却至室温。
经过正火处理后，钢中的碳化物重新析出，晶粒得到再次细化，钢的硬度和强度大幅提高。
3. 淬火处理55SiCrV的淬火处理温度为820℃，保温时间为30分钟，然后迅速冷却至室温。
经过淬火处理后，钢中的碳化物得到充分析出，形成了均匀的马氏体组织，钢的硬度和耐磨性进一步提高。
三、实验结果与分析通过对55SiCrV的微合金化和热处理工艺的研究，得到了以下实验结果：1. 经过微合金化后，55SiCrV的硬度、强度和韧性均有所提高，其中硬度提高了7.8%，强度提高了13.4%，韧性提高了5.6%。
2. 经过退火、正火和淬火处理后，55SiCrV的硬度、强度和耐磨性均有所提高，其中硬度提高了11.5%，强度提高了18.2%，耐磨性提高了9.8%。
