1、在所有改善鋼材性能的手段中，晶粒細(xì)化既可以提高強(qiáng)度又不犧牲韌性。已有的研究結(jié)果表明，通過在特定溫度區(qū)域變形可產(chǎn)生形變誘導(dǎo)鐵素體相變現(xiàn)象，獲得超細(xì)的鐵素體晶粒；微合金化也可以獲得細(xì)晶鐵素體。在目前的微合金元素中，釩的微合金效果已經(jīng)得到公認(rèn)。過去對超細(xì)晶鋼的研究主要集中在薄板軋制領(lǐng)域，將形變誘導(dǎo)鐵素體相變和釩微合金化與中厚板生產(chǎn)相結(jié)合的研究對我國鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)具有重大意義。 本實(shí)驗(yàn)以0.1％C-1.0％Mn的低碳鋼為基礎(chǔ)熔煉了4種不同

2、釩、氮含量的實(shí)驗(yàn)用鋼，通過實(shí)驗(yàn)室模擬的方法對4個鋼種試樣進(jìn)行單道次和多道次熱壓縮變形，并對變形試樣進(jìn)行了光學(xué)顯微鏡和透射電鏡下的顯微組織觀察。單道次變形實(shí)驗(yàn)在Ae3～Ar3點(diǎn)溫度范圍內(nèi)進(jìn)行，用來考察變形量、變形溫度、變形速率等變形參數(shù)和合金元素對形變誘導(dǎo)鐵素體相變的影響；在奧氏體/鐵素體兩相區(qū)進(jìn)行了多道次變形用來模擬中厚鋼板的軋制過程，考察多道次變形過程中各鋼種的組織演變、碳氮化物析出規(guī)律和變形后的組織穩(wěn)定性。所得主要結(jié)論如下：

3、 1.實(shí)驗(yàn)用合金鋼都可以通過形變誘導(dǎo)鐵素體相變的方法得到超細(xì)的鐵素體晶粒。大變形所導(dǎo)致的鐵素體細(xì)化是γ/α動態(tài)相變和鐵素體動態(tài)再結(jié)晶共同作用的結(jié)果。 2.本實(shí)驗(yàn)條件下合金元素釩與氮對γ/α靜態(tài)相變沒有影響，但它們在變形過程中對γ/α動態(tài)相變有很大的影響。固溶在奧氏體中的釩對γ/α動態(tài)相變有抑制作用。隨著變形量的增加，在形變誘導(dǎo)析出作用下釩的碳氮化物在變形過程中快速的沉淀，有利于γ/α動態(tài)相變的進(jìn)行。當(dāng)釩以兩種形態(tài)同時存在的時候，

4、對γ/α動態(tài)相變的正負(fù)影響也同時存在。 3.形變誘導(dǎo)鐵素體的數(shù)量和形態(tài)是和變形參數(shù)相關(guān)的，所有鋼種形變誘導(dǎo)鐵素體的數(shù)量隨變形量的增加而增加；形變誘導(dǎo)鐵素體晶粒尺寸隨著變形前冷速的增加、應(yīng)變速率的提高而減??；隨著釩含量的增加，形變誘導(dǎo)鐵素體晶粒尺寸減·Ⅱ·小；釩氮鋼具有同高釩鋼一樣的細(xì)化效果，但要求在較低的變形溫度范圍(760℃～800℃)才有效。 4.在γ/α兩相區(qū)內(nèi)對實(shí)驗(yàn)合金的過冷奧氏體進(jìn)行小變形、長時間間隔、慢冷卻的

5、多道次變形，可以提高奧氏體向鐵素體轉(zhuǎn)變的驅(qū)動力，縮短相變的孕育期，促進(jìn)鐵素體相變的發(fā)生，但只能發(fā)生部分轉(zhuǎn)變。 5.當(dāng)變形溫度較高時，在變形后的道次間隔中，如果誘導(dǎo)出的鐵素體含量大于平衡體積分?jǐn)?shù)，有可能發(fā)生逆相變，鐵素體的數(shù)量降低；但隨著溫度的降低鐵素體平衡體積分?jǐn)?shù)的增加在道次間隔時間里還可能發(fā)生亞動態(tài)相變，鐵素體的數(shù)量增加。 6.多道次變形過程中低釩鋼奧氏體內(nèi)沒有碳氮化物的析出，在鐵素體內(nèi)有析出；高釩鋼奧氏體中有少量析出