超低碳V-N-Cr微合金化Q690F级耐候钢组织性能控制及强韧机理分析

【作者】 刘悦； 胡军； 高彩茹； 杜林秀；

【机构】 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室；

【摘要】 采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、场发射透射电子显微镜(TEM)、电子背散射衍射仪(EBSD)等实验方法对超低碳V-N-Cr微合金化耐候钢的组织演变、析出行为进行了研究,并对其奥氏体连续冷却转变行为、力学性能及强韧机制做出了分析。结果表明:当冷却速度≤2℃/s,V-N-Cr微合金钢的显微组织为多边形铁素体和少量珠光体;当冷速在2~40℃/s较宽范围内,形成细晶铁素体及针状铁素体和少量贝氏体的复相组织,有效晶粒尺寸达到2~4μm左右,析出相弥散分布,其尺寸大约为3~5nm。从V-N-Cr微合金钢的TEM像中可知,针状铁素体板条宽度为500nm,具有高密度位错,通过EDX能谱确定了析出相为VN。当终轧温度830℃及终冷温度550℃控轧控冷后,奥氏体中形变诱导析出的VN析出相促进晶内铁素体形核,V-N-Cr微合金钢获得了优异的强韧性能,其屈服强度与抗拉强度分别达到了730MPa、864MPa,延伸率为17.2%,屈强比为0.84,-60℃冲击功为84J,均达到Q690F级钢的国家标准。V-N-Cr微合金钢主要是通过固溶强化、组织细化、析出强化等多种强化方式共同作用来实现的高强度,针状铁素体具有交织的板条结构,能有效抑制微裂纹的扩展,增大裂纹形成功,Cr元素的加入能提高强度的同时,使韧性也有所增加。更多还原