Mn对超低碳Ti微合金化SM490A钢显微组织与力学性能的影响

发布时间：2021-02-23 13:53

　　某钢铁联合企业采用Ti微合金化开发超低碳SM490A钢过程中,出现了因Mn含量不同带来的强度波动超标问题,为此分析了Mn对超低碳Ti微合金钢组织与力学性能的影响。数据表明,在0.07%C+0.06%Ti成分保持基本一致的情况下,Mn含量由0.4%提高到0.8%,钢的力学性能明显提高,屈服强度提高约161 MPa,抗拉强度提高约142 MPa,断后延伸率略有降低。Mn含量提高后,钢的基体组织未发生明显改变（均为铁素体+珠光体）,但铁素体晶粒度由9.5级提高到11～11.5级,依据Hall-Petch公式计算对应的强度增量约为44 MPa和61 MPa,再结合Mn对转变点降低引起位错密度提高、[Si]和[Mn]置换固溶强化带来的共计约35 MPa的强度增量,可推测因Wagner相互作用Mn元素引起TiC第二相强化增量的改变约为65～82 MPa,由电镜照片可见Mn含量提高后TiC的体积分数提高约3倍,粒子尺寸约10 nm,利用第二相强化公式进行估算可知,与上述结果吻合良好。由分析结果可以推断,实际生产过程中,可以通过调整Mn含量实现对微合金钢的强度调控,无疑对微合金钢的发展具有较好的推动作... 

【文章来源】：钢铁钒钛. 2020,41(04)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

1#～4#钢显微组织

图2示出了1#钢和4#钢TiC第二相粒子的电镜照片。由图2可知,第二相粒子呈明显的位错析出特点,两者的粒子尺寸差别不大,均在10 nm左右,这主要归因于带钢厚度相同且采用了一致的卷取温度。图中最为明显的地方在于,4#钢中第二相粒子的体积分数高于1#钢,约是后者的3倍,主要归因于4#钢中较高的Mn含量降低了奥氏体中钛第二相的稳定性,提高了碳氮化钛的固溶度积及对应的固溶[Ti]含量,使得铁素体中析出第二相的体积分数明显增大。按照钢的化学成分,粗略估算1#钢中TiC的体积分数为0.005%,则4#钢中的体积分数约为0.015%,将此数据和第二相粒子的尺寸代入钢中第二相强化公式[11],计算所得第二相体积分数差异引起的强度差别约为90 MPa,与前述的实际数据较为吻合。基于上述组织性能关系,提出SM490A钢的成分设计应为0.07%C+0.06%Ti基础上将Mn含量的内控目标值设为0.06%,经实际生产表明,钢的强度波动超标问题得到良好解决。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3047696