工程科学学报，第38卷，第8期：1108-1114,2016年8月 Chinese Journal of Engineering,Vol.38,No.8:1108-1114,August 2016 D0l:10.13374/j.issn2095-9389.2016.08.009:http://journals..ustb.edu.cn 钒对高强度汽车大梁钢组织细化的影响 李永亮”，王福明四，李长荣)，杨占兵”，何煜天”，郑亚旭” 1)北京科技大学治金与生态工程学院，北京1000832)北京科技大学材料科学与工程学院，北京100083 ☒通信作者，E-mail:wangfuming@metall.usth.edu.cn 摘要利用Gleeble--3500热模拟试验机、扫描电镜、透射电镜、电子背散射衍射技术等手段研究V对7O0MPa级高强度汽 车大梁钢组织细化的影响.在冷却速度2~7℃·s时，显微组织为针状铁素体+粒状贝氏体组织.V添加提高粒状贝氏体体 积分数，细化粒状贝氏体组织，并明显降低粒状贝氏体中M/A岛的尺寸.与无V钢相比，含V钢中大角度品界比例提高 18.2%,对提高钢的韧性有利.由于C含量过低，在实验钢中未观察到单独的VC析出，由此推测V主要固溶在基体中，以合 金化方式促进钢的贝氏体相变，使组织得到有效细化. 关键词高强钢：钒：显微组织；晶体学取向；大角度晶界 分类号TG142.1 Influence of vanadium on the microstructure refinement of high strength automobile beam steel LI Yong-liang",WANG Fu-ming,LI Chang-rong?,YANG Zhan-bing",HE Yu-tian,ZHENG Ya-xu) 1)School of Metallurgical and Ecological Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China 2)School of Materials Science and Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China Corresponding author,E-mail:wangfuming@metall.usth.edu.cn ABSTRACT The effects of vanadium on the microstructure refinement of automobile beam steel with a yield strength of 700 MPa were investigated by Gleeble-3500 Thermo Simulator,scanning electron microscopy,transmission electron microscopy and electron back-scattered diffraction.The results show that a mixture structure of acicular ferrite and granular bainite can be obtained in a cooling rate range of 2 to 7C's.It is recognized that the volume fraction of granular bainite increases and the microstructure can be refined by adding vanadium.After the addition of vanadium,the size of M/A islands decreases obviously.Compared to the V-free steel,high angle grain boundaries in the V-bearing steel increases by 18.2%,indicating a potential improvement in toughness.No VC precipita- tion is observed in the tested steel due to low carbon content,so it can be deduced that V in the solid solution can promote the bainite transformation and refine the microstructure. KEY WORDS high strength steel;vanadium:microstructure:crystal orientation:high angle grain boundaries 传统汽车大梁钢为铁素体+珠光体组织，虽然具 位错的铁素体组成；粒状贝氏体(granular bainite,GB) 有较好的韧和塑性，但强度提升的空间有限，无法满足 为块型铁素体或条型铁素体基体上分布着的M/A岛 车体减重对强度和韧性的进一步要求.研究指出 组成5.AF和GB按照一定的比例组成，能有效提 针状铁素体(acicular ferrite,AF)形成温度略高于上贝 高钢的强韧性匹配，是高强钢发展的方向网.该组织 氏体，属于切变和扩散混合型相变机制，主要由高密度 现多用于X80级别管线钢方面0-"，在汽车大梁用钢 收稿日期：201603-25 基金项目：国家自然科学基金资助项目(51374018)工程科学学报，第 38 卷，第 8 期: 1108--1114，2016 年 8 月 Chinese Journal of Engineering，Vol． 38，No． 8: 1108--1114，August 2016 DOI: 10． 13374 /j． issn2095--9389． 2016． 08． 009; http: / /journals． ustb． edu． cn 钒对高强度汽车大梁钢组织细化的影响 李永亮1) ，王福明1) ，李长荣2) ，杨占兵1) ，何煜天1) ，郑亚旭1) 1) 北京科技大学冶金与生态工程学院，北京 100083 2) 北京科技大学材料科学与工程学院，北京 100083  通信作者，E-mail: wangfuming@ metall． ustb． edu． cn 摘 要 利用 Gleeble--3500 热模拟试验机、扫描电镜、透射电镜、电子背散射衍射技术等手段研究 V 对 700 MPa 级高强度汽 车大梁钢组织细化的影响． 在冷却速度 2 ～ 7 ℃·s － 1时，显微组织为针状铁素体 + 粒状贝氏体组织． V 添加提高粒状贝氏体体 积分数，细化粒状贝氏体组织，并明显降低粒状贝氏体中 M /A 岛的尺寸． 与无 V 钢相比，含 V 钢中大角度晶界比例提高 18. 2% ，对提高钢的韧性有利． 由于 C 含量过低，在实验钢中未观察到单独的 VC 析出，由此推测 V 主要固溶在基体中，以合 金化方式促进钢的贝氏体相变，使组织得到有效细化． 关键词 高强钢; 钒; 显微组织; 晶体学取向; 大角度晶界 分类号 TG142. 1 Influence of vanadium on the microstructure refinement of high strength automobile beam steel LI Yong-liang1) ，WANG Fu-ming1)  ，LI Chang-rong2) ，YANG Zhan-bing1) ，HE Yu-tian1) ，ZHENG Ya-xu1) 1) School of Metallurgical and Ecological Engineering，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China 2) School of Materials Science and Engineering，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China  Corresponding author，E-mail: wangfuming@ metall． ustb． edu． cn ABSTＲACT The effects of vanadium on the microstructure refinement of automobile beam steel with a yield strength of 700 MPa were investigated by Gleeble － 3500 Thermo Simulator，scanning electron microscopy，transmission electron microscopy and electron back-scattered diffraction． The results show that a mixture structure of acicular ferrite and granular bainite can be obtained in a cooling rate range of 2 to 7 ℃·s － 1 ． It is recognized that the volume fraction of granular bainite increases and the microstructure can be refined by adding vanadium． After the addition of vanadium，the size of M /A islands decreases obviously． Compared to the V-free steel，high angle grain boundaries in the V-bearing steel increases by 18. 2% ，indicating a potential improvement in toughness． No VC precipita￾tion is observed in the tested steel due to low carbon content，so it can be deduced that V in the solid solution can promote the bainite transformation and refine the microstructure． KEY WOＲDS high strength steel; vanadium; microstructure; crystal orientation; high angle grain boundaries 收稿日期: 2016--03--25 基金项目: 国家自然科学基金资助项目( 51374018) 传统汽车大梁钢为铁素体 + 珠光体组织，虽然具 有较好的韧和塑性，但强度提升的空间有限，无法满足 车体减重对强度和韧性的进一步要求［1--4］． 研究指出 针状铁素体( acicular ferrite，AF) 形成温度略高于上贝 氏体，属于切变和扩散混合型相变机制，主要由高密度 位错的铁素体组成; 粒状贝氏体( granular bainite，GB) 为块型铁素体或条型铁素体基体上分布着的 M /A 岛 组成［5--8］． AF 和 GB 按照一定的比例组成，能有效提 高钢的强韧性匹配，是高强钢发展的方向［9］． 该组织 现多用于 X80 级别管线钢方面［10--11］，在汽车大梁用钢