铌在钢的控轧控冷工艺中微合金化的作用

成分，扎制道次及压下量，扎起始及终了温度对微合金控扎钢组织性能的影响摘要：微合金钢的发展微合金化钢是采用现代冶金生产流程生产的高技术钢铁产品，它是过向钢中添加少量微合金化元素（如Nb、V、Ti等），进行合金化，通过高纯洁度的冶炼工艺炼钢，在加工过程中施以控制轧制和控制冷却等新工艺，通过控制钢的晶粒细化和碳氮化物沉淀强化的物理冶金过程，在热轧状态下获得高强度、高韧性、高可焊接性、良好的成型性能等最佳机械性能配合的工程结构材料。

微合金化钢的开拓是钢的微合金化最为突出的技术进展，其原因不仅在于改进工艺、降低成本的需要，主要是大大改善了钢的力学性能和使用工艺特性。

关键词：微合金钢温度元素成分扎制1.1微合金化钢的强化理论通过合金化、塑性变形和热处理等手段提高金属强度的方法称为金属的强化。

强化方法有细晶强化、沉淀强化、固溶强化、形变强化等，对于不同种类的钢，其强化方式各有特点，既可以是单一的强化方式，也可以是复合强化方式。

实际强化过程中，往往是好几种强化机制同时作用。

通常在微合金化钢中添加一些合金化元素的主要强化作用是：①细晶强化，②析出强化。

细晶强化晶粒细化是钢最主要的强化方式之一，同时，它也是钢铁材料大幅度提高韧性的最重要的韧化方式。

1.1.1晶粒细化之所以既能提高钢的强度，又能提高钢的韧性，其原因是：材料的晶粒越细，晶界面积就越大，而晶界两边的晶粒取向完全不同且完全无规则，并且晶界是原子排列相当紊乱的地区。

因此，当塑性形变和微裂纹由一个晶粒穿过晶界进入另一个晶粒时，由于晶界阻力大，穿过晶界就比较困难；另外，穿过晶界后滑移方向和裂纹扩展又需改变。

与晶内的形变及裂纹扩展相比，这种既要穿过晶界而又要改变方向的形变及裂纹扩展将要消耗很大的能量，故晶界的存在将使材料的强度和韧性都得到提高，并且材料的晶粒越细，材料的强度和韧性就越高。

1.1.2晶粒长大是通过晶界迁移来实现的，所以影响晶界迁移的因素都会影响晶粒的长大，了解了这些影响因素后就可以采用合理的工艺使晶粒细化程度达最佳效果，这些因素主要有：1) 温度。

微合金元素对钢性能的影响【摘要】钒、钛、铌等微合金元素都可以通过细化晶粒和沉淀强化来提高钢的强度，但由于其作用机理及强化强度受到本身特性和工艺条件的影响而不同，且对抑制再结晶的能力表现不同，具体表现为铌>钛>钒。

【关键词】微合金化元素；作用机理；析出；裂纹1.引言微合金元素如钒、钛、铌等，在钢中由于其碳氮化物可以调节形变奥氏体的再结晶行为和阻止晶粒长大，间接起到细化晶粒的作用，并对钢产生沉淀强化，从而提高钢材的强度和韧性，因此在钢材生产中得到了越来越多的应用。

但是，控制不好，AlN和（Nb、Ti、V）的碳氮化物大量在晶界析出，会促使钢的塑性降低，产生表面横裂纹。

因此研究微合金元素在钢材中行为变化及对钢材性能的影响规律，为实际生产中提供一定的理论基础。

2.微合金化元素对钢性能的影响“微合金化”是指这些元素在钢中含量较低，通常低于1%（质量分数）[l]，目前大量使用的是铌、钒、钛等，其特点是能与碳、氮结合成碳化物、氮化物和碳氮化物，这些化合物在高温下溶解，在低温下析出。

其作用表现在：在加热时阻碍原始奥氏体晶粒长大；在轧制过程中抑制再结晶及再结晶后的晶粒长大；在低温时起到强析出强化的作用。

通过合金元素的固溶及其固态反应，影响微结构乃至结构、组织和组分，从而使金属获得要求的性能[2]。

国内外许多学者对微合金元素在钢中的应用做了大量的研究工作，己经基本掌握了微合金元素在钢中的作用规律[3]，如表1所示。

2.1钒2.1.1 钒微合金化理论基础钒在微合金钢中单独加入时主要形成VC、VN和V（N、C），属中间相，其化学式可在VC～V4C3之间变化。

钒在钢中的固溶量随温度的升高而迅速增大，而VC、VN的量则相应下降，但在较低的加热温度下，其碳化物可以完全溶解（至少是绝大部分）到奥氏体中，因此V的利用率高，对沉淀强化的贡献大，成为非调质钢中的主要的和常用的微量添加元素，为钛和铌所不及。

钒的碳化物土要以相间沉淀的形式析出，在α相区内析出量不多，并与α相保持共格关系。

铌在特殊钢中的应用中信微合金化技术中心专家委员会孟繁茂摘要本文综述了铌在特殊钢中的应用，重点介绍了铌、钒、钛的冶金特性及其应用原理，提出铌在我国特殊钢品种结构调整、性能优化的应用及其重要性。

关键词铌、微合金化、特殊钢Niobium Application In Special SteelsMENG Fanmao(Expert Committee of CITIC Microalloy Technology Center)Abstract This paper discusses Niobium application in sp ecial steels and introduces the metallurgical characteristics of Nb, V, and Ti and related application theories. It also voices the i mportance of Nb in the aspects of product mix adjustment and proper ty optimization of special steels.Key Words Niobium, Microalloying, Special Steels一、迎接WTO的挑战WTO就要来临了，我国即将加入世贸，这是大好形势。

“山雨欲来，风满楼”，各行各业都在准备迎接世界经济洪流进入我国市场的挑战。

特钢行业也不例外。

近期，关于特殊钢生产现状和特殊钢如何发展的专论文章，连篇累牍。

问题的焦点是我国特殊钢怎样赶上世界先进水平；不外乎引进先进的冶金装备、改造旧设备，实行集约化生产等等。

本文诣在介绍铌在特殊钢中应用和产品性能优化成果，开发新品种趋势，为我国的特殊钢的生产发展，从一个侧面提供知识资源，供钢材生产厂，特钢产品制作厂以及最终用户使用，开发新产品参考应用。

二、现代钢特点现代钢生产的三大技术是材质纯净化，晶粒细化，尺寸精确化。

甘肃冶金 2000年12月第4期谈微合金元素N b 、V 、T i 在钢中的作用Ξ杨作宏　陈伯春(酒泉钢铁公司　甘肃　嘉峪关　735100)摘　要　论述了N b 、V 、T i 在钢中的存在形态,分析了提高钢的强韧性,改善可焊性的微观机理及在钢中的重要作用。

关键词　可能性　形态　溶度积　作用1　引言在钢中质量分数低于011%左右,而对钢的性能和微观组织有显著或特殊影响的合金添加元素,称为微合金元素;N b 、V 、T i 是其中最为重要的微合金元素。

在钢中添加微量的N b 、V 、T i ,可保证钢在碳当量较低的情况下,通过其碳、氮化物质点(尺寸小于5nm )的弥散析出及N b 、V 、T i 的固溶,细化晶粒,极大地提高钢的强度、韧性,特别是低温韧性,使钢具有良好的可焊性、使用性。

因此,研究N b 、V 、T i 在钢中的作用机理和微观行为,对钢的品种开发,生产高质量、高附加值的产品如船板、管线钢等有重要的作用。

2　Nb 、V 、T i 在钢中作用的微观基础211　形成碳化物和氮化物的可能性 图1　一些金属元素形成氧化物、硫化物、碳化物和氮化物的能力和它们的沉淀强化能力N b 、V 、T i 是碳化物和氮化物的形成元素,这些元素在比较低的浓度下就能满足这种要求。

在周期表中,它们的位置彼此靠得很近。

图1指出,对于一定的金属元素,从 组到 组,形成氧化物、硫化物、碳化物和氮化物的可能性是逐渐增强的(从右上角至左下角)。

形成沉淀强化所需要的碳化物或氮化物,N b 、V 、T i 有同等的倾向。

212　在钢中的存在形态N b 、V 、T i 为强碳化物形成元素,常温时,在钢中大部分以碳化物、氮化物、碳氮化物形式存在,少部分固溶在铁素体中,在脱氧不完全的钢中,也会2Ξ收稿日期:2000204205出现氧化物T i O 2、V 2O 3等。

这对N b 、V 、T i 是一种浪费,且氧化物对性能有害,应避免。

控轧控冷工艺的发展及应用摘要控轧控冷工艺是把钢坯加热到适宜的温度，轧制时控制变形量和变形温度及轧后按工艺要求来冷却钢材。

控轧主要用于轧制细晶粒结构钢,主要原理是在终轧后当钢板在轧机上运行至“再结晶”完成的温度时,选用合适水冷方式获得理想延展性和韧性。

关键词变形量变形温度再结晶1 前言1.1 控轧控冷就是控制轧制和控制冷却，也叫TMCP（热机械变形轧制）+ACC。

比较适合于低碳微合金钢，特别是Nb、V 、Ti复合的。

1.2 控制轧制：是在调整钢的化学成分的基础上，通过控制加热温度、开轧温度，轧制过程温度、变形制度等工艺参数，控制奥氏体状态和相变产物的组织状态，从而达到控制钢材组织性能的目的.1.3 控制冷却：是通过控制热轧钢材轧后的冷却条件来控制奥氏体组织状态、控制相变条件、控制碳化物析出行为、控制相变后钢的组织和性能。

1.4 TMCP：控制轧制和控制冷却技术结合起来，能够进一步提高钢材的强韧性和获得合理的综合性能，并能够降低合金元素含量和碳含量，降低生产成本。

通过控轧控冷生产工艺可以使钢板的抗拉强度和屈服强度平均提高约40～60MPa，在低温韧性、焊接性能、节能、降低碳当量、节省合金元素以及冷却均匀性、保持良好板形方面都有无可比拟的优越性。

2 发展历程2.1 控轧控冷工艺主要是用于生产板材的技术。

该技术的核心是在轧制过程中通过控制加热温度、轧制过程、冷却条件等工艺参数，改善钢材的强度、韧性、焊接性能。

2.2 控制轧制工艺主要用于含有微量元素的低碳钢种，钢中常含有铌、钒、钛，其总量一般小于0.1％。

依据《塑性变形和轧制原理》控制轧制的内容是控制轧制参数，包括温度、变形量等，以控制再结晶过程，获得所要求的组织和性能。

根据塑性变形、再结晶和相变条件，控制轧制可分为三阶段，如下所述。

（1）在奥氏体再结晶区控制轧制：适用于轧制低碳优质钢普通碳素钢低合金高强度钢。

（2）在奥氏体未再结晶区控制轧制：适用于轧制含有微量合金元素的低碳钢，如含铌钛钒得低碳钢。

鞍钢钒、钛、铌微合金钢的应用与开发林滋泉 敖列哥 郝 森 鞍山钢铁集团公司1 前言七十年代以来，随着国家资源的开发和科学研究水平的提高，钒、钛、铌、氮等合金元素做为开发低合钢的有效元素得到了广泛的应用。

我国微合金元素储量丰富，氧化钒的储量达到2500万吨，占世界第三位；氧化钛的储量为6.289亿吨，几乎占世界总储量的45.58%；氧化铌储量为388万吨。

因此我国具有发展微合金化钢的巨大资源优势。

随着冶金生产设备和工艺技术的更新与变革，微合金元素的使用已使低合金高强度钢领域的品种发生了深刻的变化，微合金元素的开发与应用充实了低合金钢的物理冶金内容和强韧化原理［１］。

其中钒的应用已十分广泛，在我国已形成多种牌号的钒钢及钒微合金化钢，我国纳入国家标准的钢种号中，含钒钢牌号有139种，占所有钢种的57%，据统计我国钢铁业每年用钒量超过2000吨［2］。

尽管如此，我国低、微合金钢的生产还没有摆脱数量型发展模式，从低、微合金钢产品结构上看，20MnSi 、U71Mn 重轨等条形材及部分16Mn 钢板占了主要部分。

若按国际通行计算方法计算，我国真正的低、微合金钢产量比例极低，特别是平材的比例更低，表1给出了1995年中国低、微合金占总钢产量的份额［３］。

它表明了中国的低、微合金钢产量、品种结构与世界先进国家差距甚远。

在全球经济一体化的今天，在世界钢铁生产能力趋于饱合的背景下，大力发展低、微合金钢，调整产品结构无疑是我国钢铁发展的必由之路。

含钒钢及钒、钛、铌微合金钢的开发应用前景非常广阔。

表1 1995年中国低、微合金钢产量份额2 鞍钢含钒微合金化钢的开发应用2.1 钒、钛、铌在钢中的微合金化作用合金元素钒在钢中的有利作用主要是以其碳、氧化物形式存在于基体和晶界上，起到沉淀强化和抑制晶粒长大的作用。

钒在铁素体中的溶解度比在奥氏体中的溶解度小的很多，随着相变的进行，在一定的热力学和动力学条件下，钒的碳、氮化物在相界析出，通过在两相区加速冷却，可以细化晶粒，控制其碳、氮化物的析出，其沉淀物的大小和分布，决定了其沉淀强化的效果。

欧洲铌微合金化钢的新进展介绍欧洲的冶金学者是微合金化应用的先驱，开始于30 年代的AlN冶金。

从那时起，多种合金元素应用于结构钢，如图1所示。

图1：结构钢中微合金元素的应用历史“微合金化”的含义是，这些元素的含量是专门低的，通常低于0.1wt%。

不同于痕量元素，痕量元素是不需要的，而微合金化元素是为了改善钢的性能而有意添加的。

与其它合金元素相比，微合金化元素不仅在加入的数量上不同，而且其冶金学机理也不相同。

合金元素要紧是阻碍钢的基体结构，而除了溶质的拖弋作用之外，微合金化几乎不阻碍钢的显微组织及第二相的沉淀。

微合金化的应用是十分广泛的，例如硫化物形状的操纵，沉淀强化，晶粒细化，提高淬硬性等。

然而其要紧作用是脱氧与脱硫作用。

铌开始应用于60 年代，而到70 年代，随着控轧控冷的应用，铌的应用取得重要进展，也确实是说，在奥氏体再结晶温度以下区域进行轧制。

在强度和韧性的结合方面，使钢的性能明显改善，第一用于生产运输天然气与原油的大直径管线。

十年前，欧洲铌铁在钢铁企业的应用大约每年5000吨，其中80%是用于低合金高强度钢，而大部分用于生产大直径管线。

如图2所示，近十年来，铌铁的用量增加了一倍多。

其中，低合金高强度钢，仍以80%的消耗量，占据首位。

由于全球不景气，自80年代以来，尽管在某些地区钢管的用量有所下降，但含铌钢管的用量并没有下降。

由于铌在钢中的应用所带来的好处，使微合金化在低合金高强度钢中的应用越来越广泛，专门在建筑业与汽车制造业。

更有甚者，热镀锌薄钢板的需求增加引发了无间隙原子钢（IF）的生产，它通常含有铌。

在欧洲，铌铁的下述三个应用趋势将得到分析。

图2：欧洲铌的应用分布图用于制造大直径管线的钢板、钢带如图3所示：大直径钢管的进展要求考虑安全性，以幸免脆性断裂，抑制韧性裂纹的扩展。

大量实验说明，为满足这一要求，钢管的材料需要高强度与高韧性。

图3：大直径钢管用钢的进展趋势通过生产低碳含量的洁净钢，能够满足这一要求，以晶粒细化作为要紧的强化机理。

铌在钢的控轧控冷工艺中微合金化的作用[摘要]本文主要介绍铌的强化原理、铌在钢中微合金化中应用，通过控轧控冷工艺改善铌在钢中的分布来提高铌的性能，以及当今世界铌钢的情况及生产铌钢应用的新工艺。

[关键词]控轧控冷；铌钢；强化；工艺；1.前言目前我国热轧钢筋的消费量已达5000余万吨，相对于发达国家钢筋以400N／mm2以上强度级别应用为主的局面，我国仍以335N ／mm2级别的热轧钢筋为主。

近年来，随着建筑结构施工规范GB50010的修订执行HRB400热轧钢筋将逐步成为我国钢筋混凝土结构用主导钢铁材料，该级别钢筋使用比例是逐年上升的趋势。

建设部2022年4月正式新的《混凝土结构设计规范》后，建筑用钢的产品升级换代不断加快，HRB400热轧钢筋的主导钢种20MnSiV的必需原料V-Fe，VN合金价格大幅上涨，导致生产成本显著升高，急需开发新的生产工艺和替代钢种。

世界范围内的钢筋标准中，ISO标准、西欧等国钢筋标准是以轧后余热处理工艺为基础的，而在我国，轧后余热处理钢筋的生产使用受到各种限制，因此高强度级别钢筋生产基本以微合金化为主，在所有的微合金化方式中，以V微合金化最适合长型材生产工艺要求。

微合金化元素的应用较多地集中在Nb、V、Ti三大主要微合金元素，其中对Nb元素的研究应用较多地集中在扁平材上。

与V元素相比Nb析出物的溶入温度较高，因此要求相对高的工艺加热温度，同时Nb 微合金化技术的应用在于Nb的碳氮化物对再结晶的阻滞作用，以此来实现非再结晶轧制，而长型材生产本身具有的高温快轧的特点在现有生产线上较难实现非再结晶轧制。

虽然Nb的碳氮化物的析出强化作用较V的沉淀强化弱，但是利用Nh的沉淀强化和组织强化作用，也可作为HRB400热轧钢筋生产的微合金化方式。

上世纪末，国内开始超细晶碳素钢筋的研究工作。

通过在临界奥氏体区终轧诱发铁素体相变和铁素体动态再结晶，将晶粒细化至微米尺度，实现用普碳钢生产HRB400钢筋，材料成本低，具有经济效益显著和广阔的发展前景。

大学食堂改造方案一、引言在大学校园中，食堂作为学生们重要的就餐场所，承担着提供饮食服务的重要角色。

然而，过去一些食堂存在着环境脏乱差、饮食结构不合理等问题，影响了学生的饮食健康和就餐体验。

因此，进行大学食堂的改造显得尤为重要和迫切。

本文将从食堂环境改造、饮食结构调整以及服务理念优化等方面，提出一些改造方案，以期提高大学食堂的品质和服务水平。

二、食堂环境改造1. 舒适宜人的就餐环境通过改造食堂的装修风格和色彩搭配，营造一个舒适宜人的就餐环境，能够提升学生们的就餐体验。

围绕自然、清新的主题，选择具有舒缓效果的颜色，如浅绿色、淡蓝色等，绿植、水景等元素也可增加室内的活力与生气。

2. 完善的餐桌椅设施合理安排餐桌椅的布局，确保就餐空间充足。

选购舒适、易清洁的餐桌椅，为学生提供一个舒适的用餐环境。

同时，设立一些特色区域，如靠窗的景观区、学生交流区等，增加食堂的趣味性和多样性。

三、饮食结构调整1. 提供丰富多样的菜品大学食堂应针对不同口味和饮食习惯的学生提供丰富多样的菜品选择。

除传统的中餐外，增加西式餐食、清真餐、素食等多元化的选择，满足不同群体的需求。

同时，食堂还可以推出每周主题菜单，提供更多新鲜、创意的菜品，激发学生的食欲。

2. 增加健康饮食指导为了提高学生的饮食健康水平，食堂应当增加健康饮食指导的内容，如悬挂饮食营养搭配图、提供膳食建议等。

并与营养师合作，开展健康饮食讲座或课程，帮助学生培养良好的饮食习惯，提高营养均衡的意识。

四、服务理念优化1. 引入智能科技手段食堂可以引入智能科技手段，如自助点餐系统、智能支付等，提高就餐效率和便利性。

学生通过扫码点餐后，可以减少排队等候的时间，并且更方便地选择自己喜欢的菜品。

2. 增加员工服务培训食堂员工是提供就餐服务的重要组成部分，通过提供专业的服务培训，能够提高员工的工作效率和服务水平，为学生提供更加周到、贴心的服务。

培训内容包括礼仪、沟通技巧、服务意识等方面，使员工更好地与学生沟通和互动。

低碳铌微合金化冷镦钢的开发及优势分析全球大约80%的铌用来生产微合金化钢，其中近90%铌微合金化钢是热轧扁平材。

几十年来，尽管铌作为扁平钢材中的首选微合金化元素被广泛采用，但它在工程用钢中的使用相当有限。

不过，用户和零部件制造商对扁平材中成熟的铌应用技术帮助实现工程零部件性能的改善表现出越来越浓的兴趣。

例如，铌在汽车用紧固件、弹簧和表面硬化零件等热处理钢中得到应用，且它们的强度在过去20年明显增加。

在长材中，冷镦用棒线材是微合金化应用最早的品种。

冷镦是一种用来生产汽车、建筑、航空、铁道、采矿和电力行业用紧固件、螺栓、小型曲轴、转向杆等各种零件的工艺。

冷镦是指对棒线材坯料进行冷加工，在坯料一端施加冲击压应力以形成端头的过程。

在成型过程中没有外部热源加热。

冷镦时变形速度高，应变速率超过100s-1。

使用传统冷镦钢的零件加工过程由几个工序组成。

首先对热轧中碳棒线材进行球化退火处理，使钢软化，从而能够进行拉拔和冷镦等冷成型工序，之后进行调质（淬回火）处理，获得零件所需的力学性能，随后根据需要进行表面处理，见图1。

通常，这类调质钢含0.20%-0.40%C，其中，碳保证钢的硬度，合金元素提供高的淬透性。

冷镦用AISI钢种有10XX、10BXX、13XX、15XX、40XX、41XX、51XX 和86XX，其中XX是指钢种的碳含量。

原创图1：典型冷镦过程示意图球化退火热处理的目的是使组织中片层石墨结构球化，从而改善钢的塑性，减少工具磨损和失效。

不过，传统冷镦工艺存在两大缺陷：球化和调质过程耗能高、花费时间长。

而且，根据零件的断面尺寸不同，钢中可能要加入合金元素来提高其淬透性。

这些材料和工艺成本造成零件最终成本高，使得加工成本高、耗时长。

即使在调质处理后获得的回火马氏体组织提供了钢材所需的高强度要求，但存在组织不均匀、淬火开裂、扭曲以及在镀层等表面处理过程中由于氢侵入导致静载条件下延迟断裂等问题。

降低能耗成本和改善零件使用性能的要求，导致低碳、铌硼复合微合金化钢种的开发。

第16卷第3期2004年6月钢铁研究学报JOU RNA L OF IRON AN D ST EEL RESEAR CHV ol.16,N o.3Jun.2004基金项目:国家自然科学基金资助项目(50334010)作者简介:李 翔(1977 ),男,硕士; 收稿日期:2002 11 13; 修订日期:2003 04 01铌微合金化高碳钢的连续冷却转变李 翔1, 康永林1, 顾克井2, 魏 军2, 陈银莉1, 蔡开科2(1.北京科技大学材料学院,北京100083; 2.北京科技大学冶金学院,北京100083)摘 要:在Geeble 1500热/力模拟试验机上测定了铌微合金化高碳钢与普通高碳钢变形后的连续冷却转变曲线,分析比较了它们的组织演变规律。

实验结果表明,与普通高碳钢相比,含铌高碳钢的转变温度较高,A +P 两相区的温度范围较大(在所测定的冷速下,温度范围均在100 以上),且在相同冷速下,先共析铁素体的数量明显增多,而奥氏体晶粒较小。

在本实验条件下,当冷速大于10 /s 时,含铌高碳钢转变后的珠光体片层间距较小;在冷速大于30 /s 时,其基体中出现贝氏体组织。

关键词:铌;微合金化;冷却速度;先共析铁素体;高碳钢中图分类号:T G142.3 文献标识码:A 文章编号:1001 0963(2004)03 0044 05Continuous Cooling Transformation of Niobium MicroalloyedHigh Carbon SteelsLI Xiang 1, KANG Yong lin 1, GU Ke jing 2, WEI Jun 2, CH EN Yin li 1, CAI Kai ke 2(1,2.U niversity of Science and T echnology Beijing,Beijing 100083,China)Abstract:T he transfor mation of deformed niobium microalloy ed high carbon steel and plain hig h carbon steel during continuous cooling process w er e simulated on Gleeble 1500thermomechanical simulator,and the microstructure evolution of these steels w ere analyzed and compared.T he ex perimental results co m pared with plain showed that t he niobium microallo yed hig h carbon steel has hig h car bon steel hig her transfo rmat ion temper ature and wider temperature range of dual phase region (A +P),which is more than 100 at different controlled cooling rate.Cooled dow n at the same rate as plain high carbon steel,in the microstructure of niobium microalloyed hig h carbon steel ther e is much more pro eutectoid ferr ite,w ith much finer grain size,and the pear lite interlamellar spacing is thinner when the cooling rate is high er than 10 /s.In addit ion,the bainite is occurred w hen cooling rate is higher t han 30 /s.Key words:niobium;micro alloying ;cooling rate;proeutectoid ferrite;high carbon steel高碳钢线材是生产制绳用高强度钢丝的重要原材料。

微合金化元素钛、钒、铌的特性近年来，钢中添加微合金化元素的重要性备受关注，并通常被视为现代钢种的一大特点。

因此可以预见，随着新钢种的开发，微合金化元素的使用会越来越多。

“微合金化”即是指这些元素在钢中的含量很低，通常低于0.1%（重量百分比）。

和钢中不需要的残余元素不同，微合金化元素是有目的的加入钢中以改善钢材的性能。

合金化元素和微合金化元素不仅在合金含量上有明显的区别，而且其不同的冶金效应也各有特点：合金化元素主要是影响钢的基体；而微合金化元素除了溶质原子的拖曳作用外，几乎总是通过第二相的析出而影响钢的显微组织结构。

钢的可焊性、成型性和断裂韧性要求较少的非金属夹杂（氧化物和硫化物），并希望残余夹杂以球形状态存在。

因此低氧和低硫是现代钢的必要条件。

另外，铝脱氧的钢水脱氧的标准工艺。

在钢凝固后，未结合成氧化铝的残留铝将形成氮化铝。

这一古典的微合金元素析出物细化晶粒的效应已被使用了50多年。

其它微合金添加元素如钙或稀土元素，由于对硫化物形态的控制的作用也广为人知。

除了上述这些影响非金属夹杂物的元素外，自1960年代以来，钢中单独或复合加入一些碳化物和氮化物形成元素也对钢的发展产生了重要影响。

元素的潜势根据各元素在周期表中的位置，可以大致确定其对钢的性能产生何种可能的影响。

图4.176显示出4-6周期的Ⅳa-Ⅵa族的化学元素。

这些元素因为其熔点很高通常被称为“难熔金属”。

它们不仅具有高的熔点，而且具有形成氮化物和碳化物趋势。

这种趋势从图中右上角向左下角方向逐渐增强；而且形成氮化物的倾向要强于形成碳化物的倾向。

除形成氮化物和碳化物的倾向外，第Ⅳa族元素还具有更高的形成氧化物和硫化物的倾向。

另一方面，Ⅵa族元素与非金属化合物的亲合力比Ⅳa族和Va族元素低，此外他们的碳化物具有正斜方体或六角体的晶体结构。

这种结构与Ⅳa族和Va族元素的面心立方结构碳化物相比较，不太可取，面心立方和钢的立方体基体有一定的共格性，这可能对钢的性能有益。

第43卷第3期2021年5月上海金属SHANGHAI METALSVol.43,No.3May,20211低碳锭微合金化Q370qE-HPS钢的控轧控冷工艺研究洪君1李旭超2魏旭2史根豪2谯明亮1王青峰2(1.南京钢铁股份有限公司，江苏南京210035；2.燕山大学材料科学与工程学院，河北秦皇岛066000)【摘要】Q370qE-HPS钢是新一代低碳微合金化高性能桥梁用钢，其化学成分(质量分数)为0.08%C、0.25%Si、1.45%Mn、0.012%P、0.002%S、0.030%Nb、0.012%Ti、0.035%Al。

为了制定合理的控轧控冷工艺，以获得含有细小铁素体和少量珠光体的显微组织和优良的力学性能，在Gleeble-3500热模拟试验机上对Q370qE-HPS钢进行双道次热压缩和两段控轧控冷试验，得到了该钢在不同工艺参数条件下的真应力-真应变曲线和连续冷却转变曲线，建立了Q370qE-HPS钢的静态再结晶图和形变奥氏体CCT曲线。

结果表明：在R000°C以M10s的道次间隔时间压缩变形，Q370qE-HPS钢的静态再结晶体积分数X莎M90%，可作为粗轧工艺；在W925C以W20s的道次间隔时间压缩变形凡W20%，可作为精轧工艺。

两段热压缩变形后以约5C/s速率冷却至580C,Q370qE-HPS钢的铁素体晶粒细化、珠光体减少，避免了粒状贝氏体的形成，可作为控冷工艺。

根据再结晶图和CCT曲线制定的Q370qE-HPS钢的控轧控冷工艺为：粗轧温度M1050C、精轧温度W925C，轧后以5C/s速率冷却。

以该工艺试生产的Q370qE-HPS钢板的屈服强度=s410MPa,抗拉强度M520MPa,断后伸长率M23%，屈强比W0.83,-40C冲击吸收能量(K5)M200J。

【关键词】Q370qE钢静态再结晶连续冷却转变图控轧控冷中图分类号:TG142.4文章编号：1001-7208(2021)03-0001-06Study on Controlled Rolling and Controlled Cooling Processes for Low-carbon Niobium-microalloyed Q370qE-HPS SteelHONG Jun1LI Xuchao2WEI Xu2SHI Genhao2QIAO Mingliang1WANG Qingfeng2 (1.Nanjing Iron&Steel Company Limited,Nanjing Jiangsu210035,China;2.College of MaterialScience and Engineering,Yanshan University,Qinhuangdao Hebei066000,China)【Abstract]Q370qE-HPS steel is a new generation of low-carbon niobium-microalloyed high-performance steel reserved for bridge,containing(mass fraction)0.08%C,0.25%Si,1.45%Mn, 0.012%P,0.002%S,0.030%Nb,0.012%Ti,and0.035%Al.To determine a reasonable controlled rolling and controlled cooling processes thereby to obtain microstructure consisting of refined ferrite and a small amount of pearlite and excellent mechanical properties,double-pass hot compression and double-stage controlled rolling and controlled cooling processes for the Q370qE-HPS steel were conducted on a Gleeble-3500simulation tester,so the true stress-true strain curve and continuous cooling transformation curve of the steel under different process parameters were obtained, and the static recrystallization(SR)diagram and CCT diagram of deformed austenite in the Q370qE-HPS steel were established.The compression at1000C or above and at pass interval time of10s or基金项目：国家自然科学基金(No.51671165)作者简介:洪君，男，工程师，硕士，主要从事中厚板产品开发,E-mail：151****************,电话=************2上海金属第43卷more would cause static recrystallization volume fraction(X srx)of the Q370qE-HPS steel to reach 90%or more,may be used as a rough rolling process.The compression at925°C or above and at pass interval time of20s or less would cause static recrystallization volume fraction(X srx)of the Q370qE-HPS to reduce to20%or less,permitted using as a finish rolling process.The hot-compression and then cooling at about5°C/s to580°C caused the Q370qE-HPS steel to exhibit finer ferrite grains and less pearlite,rendered the steel immune to formation of granular bainite,could be used as controlled cooling process.The controlled rolling and controlled cooling processes for the Q370qE-HPS steel,determined according to the recrystallization diagram and the CCT diagram, comprised the following:rough-rolling at1050C or higher,finish-rolling at925C or lower,and cooling at5°C/s after the rolling.The Q370qE-HPS steel plate trial-produced by such practice showed yield strength of410MPa or more,tensile strength of520MPa or more,elongation of23%or more,yield ratio of0.83or less,and impact absorption energy at-40C of200J or higher.【Key Words]Q370qE-HPS steel,static recrystallization,CCT diagram,controlled rolling and controlled cooling高铁的快速发展需要建造承载性能优良、跨度大、安全耐久的大型铁路桥梁，因此迫切需要研发和应用具有高强度、高韧性、低屈强比、易焊接等性能的新一代高性能钢(high performance steel, HPS)[1-2]0长期以来，普通正火态Q370qE钢是我国主要的铁路桥梁用钢，力学性能良好。

铌含量对冷轧带钢退火再结晶组织和性能的影响摘要：本文旨在研究铌含量对冷轧带钢退火再结晶组织和性能的影响。

通过调整不同铌含量的样品进行热处理，观察其微观结构和机械性能。

实验结果表明，当铌含量为0.02%时，带钢的再结晶颗粒尺寸最大，且其力学性能最佳。

铌含量高于0.02%时，虽然再结晶颗粒尺寸随之减小，但力学性能却变得不稳定，存在一定程度的降低。

因此，在冷轧带钢的生产中，铌含量应在0.02%以内。

关键词：铌含量；冷轧带钢；退火再结晶；微观结构；力学性能Abstract: This paper aims to study the effect of niobium content on the recrystallization structure and properties of cold-rolled strip steel after annealing. By adjusting the samples with different niobium contents for heat treatment, the microstructure and mechanical properties are observed. The experimental results show that when the niobium content is 0.02%, the recrystallization particle size of the strip steel is the largest, and its mechanical properties are the best. When the niobium content is higher than0.02%, although the recrystallization particle size decreases, the mechanical properties become unstable, and there is a certain degree of decrease. Therefore, in the production of cold-rolled strip steel, the niobium content should be within 0.02%.Keywords: niobium content; cold-rolled strip steel; annealing recrystallization; microstructure; mechanical properties正文：引言铌是一种重要的合金元素，它可以显著改善钢的性能。