本文绪论概述了微合金钢的发展史及其在国内外的发展应用和趋势,并介绍了钒氮微合金化技术及应用现状,通过参阅大量文献对钒氮微合金化钢的主要强韧化机理进行了探讨。 本课题是采用透射电镜、扫描电镜等检测手段对钒氮合金在非调质钢中析出行为进行了研究。在F35MnVN钢的基础上,对比加入钒氮合金与加入钒铁钢的组织和力学性能的不同,着重研究了钒氮微合金化对非调质钢组织与性能的影响。 研究结果表明: (1)含V非调质钢具有较高的屈服强度和抗拉强度,和很好的塑性。屈服强度和抗拉强度随着V、N成分的增加而增大,每增加0.001%N可提高屈服强度和抗拉强度分别约6MPa和5MPa,塑性随着V、N成分的增加略有降低。 (2)F35MnVN在锻后的组织为“珠光体+铁素体”,珠光体量为50%以上,珠光体形态的改变,对钢的强韧性有重要影响。增加钢中铁素体的体积分数,并使其具有细小、块状的形态,可以改善钢的冲击韧性。 (3)随着合金含量的增加,析出的质点增多,颗粒变细且呈弥散分布。非调质钢中沉淀相粒子的形状有三种,其中其中颗粒状的占绝大多数,呈盘状或小片状的少见,短纤维的更少见。V的碳氮化物的析出在铁素体基体内、晶界、位错线和相间等。析出起细化晶粒和析出强化的作用。 综合试验结果表明,钒氮微合金化方式优越于V微合金化,增氮效果明显,在保证相同强度水平前提下可以节约V的用量,钒氮合金比较经济。