【摘 要】
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我国是Ti资源储量最丰富的国家,与其它的微合金元素相比,Ti元素的价格更为低廉,生产成本上更具竞争力,充分发挥Ti微合金化的技术特点,开发高性能的Ti微合金钢,具有重要的经济和战略意义。研究发现在Ti-Mo钢的基础上添加V元素,有助于获得超高的析出强化效果和良好的综合性能,然而V对Ti-Mo钢第二相析出行为及组织性能的影响机理尚不清楚。本文以Ti-Mo、Ti-Mo-V钢为研究对象,揭示了V对Ti-
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我国是Ti资源储量最丰富的国家,与其它的微合金元素相比,Ti元素的价格更为低廉,生产成本上更具竞争力,充分发挥Ti微合金化的技术特点,开发高性能的Ti微合金钢,具有重要的经济和战略意义。研究发现在Ti-Mo钢的基础上添加V元素,有助于获得超高的析出强化效果和良好的综合性能,然而V对Ti-Mo钢第二相析出行为及组织性能的影响机理尚不清楚。本文以Ti-Mo、Ti-Mo-V钢为研究对象,揭示了V对Ti-Mo钢析出行为的影响机理,并阐明了V对Ti-Mo钢在过冷奥氏体连续冷却转变过程、卷取过程以及再加热过程中的组织性能影响。为高性能Ti微合金钢的工业化生产提供了工艺参考和理论依据。为了阐明V对Ti-Mo钢析出行为的影响,通过理论计算结合实验的方法,研究了Ti-Mo、Ti-Mo-V钢的析出行为。在高温奥氏体区,V能促进Ti-Mo钢的析出,在低温奥氏体区,V能延迟Ti-Mo钢的析出。V的加入使Ti-Mo钢在铁素体区的析出形核率增加,析出开始时间提前,促进了Ti-Mo钢在铁素体区的析出。Ti-Mo-V钢中析出物的粗化速率略大于Ti-Mo钢。为了弄清V对Ti-Mo钢过冷奥氏体连续冷却转变过程中组织性能的影响,采用热模拟实验结合组织观察等手段对Ti-Mo、Ti-Mo-V钢的连续冷却转变规律进行了研究。V能降低冷却过程中奥氏体的分解温度,减小铁素体-珠光体转变区,使贝氏体相区向左下方移动,抑制过冷奥氏体发生贝氏体转变。为了明确V对Ti-Mo钢卷取过程中组织性能的影响,利用实验室轧制结合微观表征等手段研究了不同卷取温度条件下Ti-Mo、Ti-Mo-V钢组织性能的变化。Ti-Mo-V钢变形结束后的奥氏体晶粒尺寸和卷取结束后铁素体晶粒尺寸均大于Ti-Mo钢。当卷取温度在550650℃范围内变化时,随着卷取温度的升高,Ti-Mo钢的屈服强度、抗拉强度逐渐减小,Ti-Mo-V钢的屈服强度、抗拉强度先升高后减小,两者延伸率变化不明显。在卷取温度相同的条件下,Ti-Mo-V钢的强度均高于Ti-Mo钢。为了探究V对Ti-Mo钢再加热过程中组织性能的影响,对比分析了Ti-Mo、Ti-Mo-V钢在不同再加热工艺条件下组织、硬度的变化规律。在相同的回火温度和时间下,Ti-Mo-V钢的硬度值均高于Ti-Mo钢。在同一回火温度下,随着回火时间的延长,两种试验钢的硬度值均呈现先降低后升高再降低的趋势。
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