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采用控轧控冷工艺结合微合金化提高钢筋性能的生产工艺已经得到广泛应用。铌微合金化钢筋在不同的控冷条件下会形成不同的组织,从而对钢的性能产生影响,因此深入研究轧后冷却工艺对钢筋组织和性能的影响,对于生产中制定合理的冷却工艺参数具有重要的意义。本文针对铌含量分别为0.014%、0.027%、0.036%的三种铌微合金钢,通过Gleeble-3800热模拟试验机模拟了钢筋的控轧控冷过程,采用微观组织观察(光学显微镜、扫描电镜、透射电镜)、背散射电子衍射技术、硬度测试和理论分析相结合的方法,研究了三种不同铌含量的微合金钢在不同冷却速率和控冷终止温度下的过冷奥氏体相变过程,分析了相应转变产物的微观结构和硬度,并总结了含铌微合金钢不同组织的演变规律,期望为高强度抗震钢筋工艺的制定提供参考。轧后冷却速率对铌微合金化钢筋组织和性能的影响的研究结果表明,随着冷速从0.5℃/s提高到30℃/s,显微组织从低冷速条件下形成的多边形铁素体、珠光体逐渐过渡到中等冷速条件下形成的针状铁素体、退化珠光体和粒状贝氏体,再到高冷速条件下形成的板条状贝氏体。随着冷速的增加,M/A岛含量减小,M/A岛变得细小分散。随着铌含量和冷却速率的增加,铁素体晶粒尺寸减小,钢的维氏硬度逐渐升高。通过EBSD分析晶粒取向图、晶界分布图和有效晶粒尺寸,冷速和铌含量的增加会导致大角度晶界比例的降低和小角度晶界比例的增加,使钢的强度增加,韧性有小幅度降低。控冷终止温度对铌微合金化钢筋组织和性能的影响的研究结果表明,控冷终止温度和铌含量能显著影响相变产物。铌含量相同时,随着终冷温度的降低,针状铁素体和贝氏体含量增加,珠光体含量减小。终冷温度相同时,铌含量的增加会促进针状铁素体和贝氏体的形成,尤其会促进粒状贝氏体的形成。终冷温度为600-C时,0.014Nb钢中形成的贝氏体主要为板条贝氏体,0.02TNb钢中主要为板条+粒状贝氏体,0.036Nb钢中主要为粒状贝氏体。随着铌含量的增加或终冷温度的降低,M/A组元含量逐渐减小,由较大的颗粒状逐渐转变为细小的长条状,铁素体晶粒尺寸减小,且终冷温度在680℃以上时,铌含量对晶粒尺寸的影响更明显。析出相分析结果表明,含铌微合金钢中存在碳氮化铌析出相,有圆形,碟片状及细小的颗粒,随着终冷温度的降低和铌含量的增加,析出相的体积分数逐渐增加。