過(guò)去,鋼鐵材料中的氮一直被認(rèn)為是有害元素,因?yàn)榈獣?huì)降低鋼的沖擊韌性、可成形性和焊接性能,煉鋼時(shí)總是希望將其質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制到最低。而如今,氮作為一種豐富廉價(jià)的合金元素,被成功應(yīng)用到高氮不銹鋼、釩微合金鋼等領(lǐng)域。在高氮不銹鋼中,氮能有效替代昂貴的鎳元素并提高鋼的強(qiáng)度和耐腐蝕性能。釩微合金鋼中,增氮能有效改變釩的相間析出,提高釩的析出率,達(dá)到細(xì)化晶粒和提高強(qiáng)度的作用。
研究了不同冷速條件下氮對(duì)鈮微合金化20MnSi鋼組織演變的影響。試驗(yàn)鋼經(jīng)1200℃全固溶處理后快冷至Ac3,然后分別以200、100℃/h速度冷卻至室溫。對(duì)試樣進(jìn)行了OM、SEM和TEM觀察。
結(jié)果表明:鋼中細(xì)小Nb(C,N)粒子在原奧氏體晶內(nèi)高密度位錯(cuò)區(qū)的密集析出導(dǎo)致貧碳區(qū)的形成,進(jìn)而激發(fā)針狀鐵素體的形核長(zhǎng)大。鈮微合金鋼增氮后能有效抑制鋼中針狀鐵素體的生成,促進(jìn)等軸鐵素體的生成和珠光體球團(tuán)的細(xì)小均勻化,同時(shí)珠光體退化傾向減弱或消失。