稀土对高铌钢中铌析出和静态软化行为的影响

摘要

近年来，铌微合金化与控制轧制和控制冷却技术的有机结合是高强高韧钢发展的主要方向。与此同时，稀土在高铌钢中的应用也取得了很大的进展。稀土对钢中铌的固溶/析出行为，以及对析出和静态再结晶行为之间交互作用的影响规律及其机理依然是材料学者研究的难点和热点。本文通过试验研究稀土镧对高铌钢中铌析出和静态软化行为的影响，对上述问题进行探讨，为稀土微合金化高铌钢的开发提供试验依据和理论参考。
　　本文在未加稀土镧和添加稀土镧两种成分低碳高铌钢的基础上，利用 Gleeble1500D热模拟机进行压缩试验，得到了试验钢在900℃等温弛豫时的应力松弛曲线以及三道次变形后的真应力-真应变曲线；运用光谱仪、扫描电镜和透射电镜、激光共聚焦显微镜、维氏硬度计，研究了试验钢单、双道次变形完保温不同时间淬火后铌的固溶量、含铌第二相析出、显微组织、以及硬度的变化规律。
　　试验结果表明：稀土镧抑制了含铌第二相在900℃（奥氏体区）单道次变形后的析出动力学过程，延长了含铌第二相的应变诱导析出开始时间约14s及结束时间约36s。当加热温度为1250℃时，稀土镧的加入使加热过程中铌的固溶量百分比提高30.6％。900℃条件下，单道次变形完等温弛豫480s后，稀土镧使等温弛豫过程中铌的析出量百分比增加了29.6%，析出物颗粒尺寸有所粗化。
　　900℃条件下，含稀土镧和不含稀土镧钢中固溶Nb、析出Nb很好地抑制了1～2道次间隙内的静态软化行为，试验钢均处于静态回复阶段，稀土镧对静态回复行为的影响不大。900℃时，在1～2道次间隙时间10s的条件下，2～3道次间隙时间100s内，析出过程和再结晶过程同时进行，添加稀土镧钢的静态软化率比未加稀土镧钢提高了8.7%；在1～2道次间隙时间244s的条件下，2～3道次间隙时间100s内，析出过程（析出相未粗化）先于再结晶过程发生，添加稀土镧钢的静态软化率比未加稀土镧钢降低了10.1%。

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引言

1 文献综述

1.1 低碳高铌钢概述

1.2 铌元素在钢中的应用

1.3 稀土元素在钢中的应用

1.4 选题背景及意义

2 材料制备及研究方法

2.1 试验材料

2.2 试验设备

2.3 研究内容

2.4 试验方法

3 稀土对高铌钢单道次变形完等温弛豫行为的影响

3.1 稀土对高铌钢单道次变形完应力松弛曲线的影响

3.2 稀土对高铌钢单道次变形完弛豫过程中铌固溶量的影响

3.3 稀土对高铌钢单道次变形完弛豫过程中铌析出相的影响

3.4 稀土对高铌钢单道次变形完弛豫过程中显微组织的影响

3.5 稀土对高铌钢单道次变形完弛豫过程中硬度的影响

3.6 小结

4 稀土对高铌钢静态软化行为的影响规律及机理探讨

4.1 试验钢的真应力-真应变曲线

4.2 稀土对高铌钢静态软化率的影响规律

4.3 稀土对高铌钢双道次变形完保温过程中奥氏体晶粒的影响

4.4 稀土对高铌钢双道次变形完保温过程中铌固溶量的影响

4.5 稀土对高铌钢双道次变形完保温过程中第二相析出行为的影响

4.6 稀土对高铌钢静态软化率的影响机理探讨

4.7 小结

结论

参考文献

在学研究成果

致谢