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釩(V)對超級馬氏體不銹鋼組織及力學性能的影響

導讀本文在超級馬氏體不銹鋼中添加V元素,設計一種新型的超級馬氏體不銹鋼,重點研究V元素對超級馬氏體不銹鋼組織及力學性能的影響規律,為該鋼的合金元素控制及應用提供一定的參考依據。

在不銹鋼中,釩作為一種重要的微合金化元素,具有細化晶粒、改善焊接性等作用。更重要的是,釩與氮具有很強的親和能力,在氮的驅動作用下能促進V(C,N)或VN的彌散析出,避免有害Cr2N的析出,進而提高鋼的強度和韌性。近幾年,有關不銹鋼的文章很少涉及V對組織及力學性能影響、作用機理的研究。目前,添加V的超級馬氏體不銹鋼尚鮮見報道。西安建筑科技大學冶金工程學院鄒德寧團隊設計了一種新型的超級馬氏體不銹鋼,重點研究V元素對超級馬氏體不銹鋼組織及力學性能的影響規律。論文題為“V對超級馬氏體不銹鋼組織及力學性能的影響”發表在《材料熱處理學報上。


論文鏈接10.13289/j.issn.1009-6264.2019-0569



本試驗采用真空感應爐冶煉V含量分別0.06mass%和0.12mass%的超級馬氏體不銹鋼,其化學成分見表1。

研究發現,兩種試驗鋼的基體組織都為板條馬氏體,0.12V鋼的原奧氏體晶粒尺寸和板條馬氏體束寬度均小于0.06V鋼,奧氏體的含量也小于0.06V鋼,表明V元素可以細化晶粒,抑制逆變奧氏體的形成。

0.12V鋼熱處理后的抗拉強度和屈服強度分別為1481和549MPa,與0.06V鋼相比分別提高了24%和28%,伸長率為13.4%,下降了24%,隨著V含量增加,試驗鋼的強度提高,韌性下降。

V元素主要通過細晶強化和析出強化提高試驗鋼的強度,通過影響逆變奧氏體的含量提高試驗鋼的韌性。

1  試驗鋼的化學成分


1  不同V含量試驗鋼熱處理后的顯微組織(a)0.06V(b)0.12V

2  不同V含量試驗鋼原奧氏體晶粒的顯微組織(a)0.06V(b)0.12V

3  不同V含量試驗鋼熱處理后的TEM組織(a)0.06V(b)0.12V(c)VN形貌

4  不同V含量試驗鋼熱處理后的室溫力學性能(a)強度(b)伸長率



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