等温终冷温度对Ti-V-Mo复合微合金钢析出相、组织及硬度的影响

doi:10.11901/1005.3093.2024.340

材料研究学报 DOI: 10.11901/1005.3093.2024.340

韩杨燚¹,²,张腾昊¹,张可³,赵时雨⁴,汪创伟⁵,余强⁶,李景辉¹,孙新军⁷

1. 安徽工业大学冶金工程学院
2. 钢铁研究总院有限公司工程用钢研究院
3. 安徽工业大学-冶金工程学院
4. 安徽工业大学
5. 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司
6. 湖南华菱涟源钢铁有限公司技术中心
7. 钢铁研究总院

The Effect of Isothermal Final Cooling Temperature on The Precipitation, Microstructure, and Hardness of Ti-V-Mo Complex Microalloyed Steel

引用本文:

韩杨燚张腾昊张可赵时雨汪创伟余强李景辉孙新军. 等温终冷温度对Ti-V-Mo复合微合金钢析出相、组织及硬度的影响[J]. 材料研究学报, 10.11901/1005.3093.2024.340.

全文: PDF(17844 KB)

摘要: 采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和维氏硬度计等手段研究了等温终冷温度对试验钢析出相、组织及硬度的影响，揭示了不同等温终冷温度对(Ti, V, Mo)C的析出规律及硬度的作用机制。结果表明，当温度为590 ℃时，试验钢的组织为粒状贝氏体，630~690 ℃时为多边形铁素体，730 ℃时为铁素体和马氏体。随着温度的升高，铁素体的平均晶粒尺寸由2.7 μm粗化至5.6 μm。纳米析出相为(Ti, V, Mo)C，平均尺寸随温度的升高而增加，690 ℃时，平均尺寸最大为4.71 nm。硬度呈先升高后下降的趋势，温度在590~630 ℃时，硬度由372 HV增加至485 HV，主要原因是基体组织的改变以及(Ti, V, Mo)C大量析出引起的沉淀强化。630~660 ℃是最佳的等温终冷温度，硬度最高为485 HV，这是由于铁素体的细晶强化和(Ti, V, Mo)C的沉淀强化作用趋于饱和。温度在660~730 ℃时，硬度从477 HV下降到324 HV，主要原因是纳米析出相的粗化及铁素体晶粒的长大。

关键词 ：等温终冷温度, Ti-V-Mo复合微合金钢, 组织, 析出相, 硬度

Abstract：The effect of isothermal final cooling temperature on the precipitates, microstructure transformation, and hardness of Ti-V-Mo complex microalloyed steel was systematically studied using Optical Microscope (OM), Scanning Electron Microscope (SEM), Transmission Electron Microscope (TEM), and Vickers hardness tester. The precipitation behavior of (Ti, V, Mo)C and its influence on microstructure and hardness at different isothermal final cooling temperatures were clarified. The results indicated that the microstructure of the experimental steels consists of granular bainite at 590 °C, polygonal ferrite at temperatures ranging from 630 to 690 °C and a mixture of ferrite and martensite at 730 °C. As the increased of isothermal final cooling temperature, the average grain size of ferrite increased from 2.7 μm to 5.6 μm, and the average size of ( Ti, V, Mo) C precipitates increased from 3.45 nm to 4.71 nm. As the increased of isothermal final cooling temperature from 590 °C to 730 °C, the hardness increased first, then remain stable and then decreased rapidly. With the increased of isothermal final cooling temperature from 590 °C to 730 °C, the hardness increased first, then remain stable and then decreased rapidly. As the isothermal final cooling temperature was 630~660 °C, the hardness was up to 485 HV, which was due to the saturation of the fine grain strengthening of ferrite and the precipitation strengthening of (Ti, V, Mo)C. The fine grain strengthening caused by ferrite grain refinement and the precipitation strengthening caused by the precipitation of (Ti, V, Mo)C were dominant factors of hardness change at different final cooling temperatures.

Key words： isothermal final cooling temperature, Ti-V-Mo complex microalloyed steel, microstructure, precipitation, hardness

收稿日期: 2024-08-15

ZTFLH:

TQ142.1

基金资助:国家自然科学基金;安徽省高等学校科学研究项目

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