·1330 工程科学学报，第37卷，第10期 图细晶强化贡献值☑☑位错强化责献值 Yang C F,Zhang Y Q,Wang R Z.Metallurgical Principle and 析出强化贡献值 固溶强化贡献值 Application of Vanadium-microulloyed Steel.China:Metallurgical 516 509 472 Industry Press,2012 (杨才福，张永权，王瑞珍.钒钢治金原理与应用.中国：治金 450 工业出版社，2012) 4 Lagneborg R,Siwecki T,Zajac S,et al.The role of vanadium in 108 300 6☒ microalloyed steels.Scand J Metall,1999,28(5):186 [5]Medina S F,Gomez M,Rancel L.Grain refinement by intragran- 150 ular nucleation of ferrite in a high nitrogen content vanadium mi- 141 141 croalloyed steel.Scripta Mater,2008,58(12):1110 [6]Cladman T.The Physical Metallurgy of Microalloyed Steels.Lon- 热轧态 热轧态 正火态 正火态 don:Maney Publishing,1997 实验值 计算值 实验值 计算值 ]Yang C F.The latest technological progress of V-N high strength 图6热轧态与正火态实验钢屈愚强度计算 concrete steel.fron Steel,2010,45(11)1 Fig.6 Yield strength calculation of the hot-rolled steel and normal- (杨才福.高强度建筑钢筋的最新技术进展.钢铁，2010,45 ized steel (11):1) 8] Mao X P,Chen LL,Zhu D Y.Development of microalloyed 总院的龚维幂等人做了大量的研究B5,2.研究成果 technology in thin slab casting and rolling.fron Steel,2008,43 表明：热轧中或者热轧后在奥氏体晶内析出的V(C, (4):1 N)颗粒能够为晶内铁素体形核提供核心，促进铁素体 (毛新平，陈麒琳，朱达炎.薄板坯连铸连轧微合金化技术发 的晶粒细化和体积分数的增加.同时，对V钢中增氮 展现状钢铁，2008,43(4)：1) 9] 可以促进V(C,N)在奥氏体中的析出，从而为晶内铁 Cheng D,Zhang Y Q,Yang C F.Application of V-N alloy into the high strength H shape steel.Iron Steel,2008,43(6):97 素体提供更多核心.本实验V一N钢在正火保温过程 (程鼎，张永权，杨才福.钒氮合金在高强度H型钢中的应 中，未溶解的V(C,N)析出相能够钉扎奥氏体晶界，同 用.钢铁，2008,43(6)：97) 时这些V(C,N)粒子发生粗化：在正火冷却过程中这 [10]Yong Q L.Second Phases in Structural Steels.China:Metallurgi- 些粗化的V(C,N)更容易成为晶内铁素体形核的异质 cal Industry Press,2006 核心，起到良好的细化铁素体晶粒的效果 (雍歧龙.钢铁材料中的第二相.中国：治金工业出版社， 2006) 4结论 [11]Gladman T.Precipitation hardening in metals.Mater Sci Techn- ol,1999,15(1):30 (1)与轧制状态相比，正火后V-N钢细晶强化贡 [12]Gladman T.On the theory of the effect of precipitate particles on 献值增加31MPa,而析出强化贡献值减少45MPa. grain growth in metals.Proc R Soc London A,1966,294 (2)正火加热保温过程中，V一N钢有约32.9%的 (1438):298 D3] V(C,N)未溶解，阻止奥氏体晶粒长大.在正火冷却过 Zajac S.Precipitation and grain refinement in vanadium-contai- ning steels//Proceedings International Symposium 2001 on Va- 程中，未溶解的V(C,N)诱导晶内铁素体形核，细化铁 nadium Application Technology.Beijing,2001:62 素体晶粒，而溶解的V(C,N)重新析出，起到析出强化 [14]Ohmori A,Oi K,Kawabata F,et al.Effect of VN precipitates 作用 on formation of grain boundary and intragranular ferrite in a high NV bearing steel.Tetsu-to-Hagane,1998,84(11):797 参考文献 [15]Gong W M,Yang C F.Zhang Y Q.Research of grain-refinement LiJ G.The Mechanical Theory of Pressure Vessel Design and Its in V-N microalloyed steel.J fron Steel Res,2006,18(10):49 Application of Standard.China:China Machine Press,2004 (龚维幂，杨才福，张永权.钒氮钢中的品粒细化的研究.钢 (李建国.压力容器设计的力学基础及其标准应用.中国：机 铁研究学报，2006,18(10)：49) 械工业出版社，2004) 16 Pan T,Yang C F,Gong W M,et al.Behavior of V(C,N)in 2]Moss D R,Chen Y Z.Pressure Vessel Design Manual.China: austenite and its grain-refinement effect.J /ron Steel Res,2005, China Petrochemical Press,2006 17(B08):96 (Moss D R,陈允中.压力容器设计手册.中国：中国石化出 (潘涛，杨才福，龚维幂，等.V(C,N)在奥氏体中析出的动 版社，2006) 力学行为及其对品粒细化的作用.钢铁研究学报，2005,17 (B08):96)工程科学学报，第 37 卷，第 10 期 图 6 热轧态与正火态实验钢屈服强度计算 Fig． 6 Yield strength calculation of the hot-rolled steel and normal￾ized steel 总院的龚维幂等人做了大量的研究［3，5，12--16］． 研究成果 表明: 热轧中或者热轧后在奥氏体晶内析出的 V( C， N) 颗粒能够为晶内铁素体形核提供核心，促进铁素体 的晶粒细化和体积分数的增加． 同时，对 V 钢中增氮 可以促进 V( C，N) 在奥氏体中的析出，从而为晶内铁 素体提供更多核心． 本实验 V--N 钢在正火保温过程 中，未溶解的 V( C，N) 析出相能够钉扎奥氏体晶界，同 时这些 V( C，N) 粒子发生粗化; 在正火冷却过程中这 些粗化的 V( C，N) 更容易成为晶内铁素体形核的异质 核心，起到良好的细化铁素体晶粒的效果． 4 结论 ( 1) 与轧制状态相比，正火后 V--N 钢细晶强化贡 献值增加 31 MPa，而析出强化贡献值减少 45 MPa． ( 2) 正火加热保温过程中，V--N 钢有约 32. 9% 的 V( C，N) 未溶解，阻止奥氏体晶粒长大． 在正火冷却过 程中，未溶解的 V( C，N) 诱导晶内铁素体形核，细化铁 素体晶粒，而溶解的 V( C，N) 重新析出，起到析出强化 作用． 参 考 文 献 ［1］ Li J G． The Mechanical Theory of Pressure Vessel Design and Its Application of Standard． China: China Machine Press，2004 ( 李建国． 压力容器设计的力学基础及其标准应用． 中国: 机 械工业出版社，2004) ［2］ Moss D Ｒ，Chen Y Z． Pressure Vessel Design Manual． China: China Petrochemical Press，2006 ( Moss D Ｒ，陈允中． 压力容器设计手册． 中国: 中国石化出 版社，2006) ［3］ Yang C F，Zhang Y Q，Wang Ｒ Z． Metallurgical Principle and Application of Vanadium-microalloyed Steel． China: Metallurgical Industry Press，2012 ( 杨才福，张永权，王瑞珍． 钒钢冶金原理与应用． 中国: 冶金 工业出版社，2012) ［4］ Lagneborg Ｒ，Siwecki T，Zajac S，et al． The role of vanadium in microalloyed steels． Scand J Metall，1999，28( 5) : 186 ［5］ Medina S F，Gómez M，Ｒancel L． Grain refinement by intragran￾ular nucleation of ferrite in a high nitrogen content vanadium mi￾croalloyed steel． Scripta Mater，2008，58( 12) : 1110 ［6］ Gladman T． The Physical Metallurgy of Microalloyed Steels． Lon￾don: Maney Publishing，1997 ［7］ Yang C F． The latest technological progress of V--N high strength concrete steel． Iron Steel，2010，45( 11) : 1 ( 杨才福． 高强度建筑钢筋的最新技术进展． 钢铁，2010，45 ( 11) : 1) ［8］ Mao X P，Chen L L，Zhu D Y． Development of microalloyed technology in thin slab casting and rolling． Iron Steel，2008，43 ( 4) : 1 ( 毛新平，陈麒琳，朱达炎． 薄板坯连铸连轧微合金化技术发 展现状钢铁，2008，43( 4) : 1) ［9］ Cheng D，Zhang Y Q，Yang C F． Application of V--N alloy into the high strength H shape steel． Iron Steel，2008，43( 6) : 97 ( 程鼎，张永权，杨才福． 钒氮合金在高强度 H 型钢中的应 用． 钢铁，2008，43( 6) : 97) ［10］ Yong Q L． Second Phases in Structural Steels． China: Metallurgi￾cal Industry Press，2006 ( 雍歧龙． 钢铁材料中的第二相． 中国: 冶金工业出版社， 2006) ［11］ Gladman T． Precipitation hardening in metals． Mater Sci Techn￾ol，1999，15( 1) : 30 ［12］ Gladman T． On the theory of the effect of precipitate particles on grain growth in metals． Proc Ｒ Soc London A，1966，294 ( 1438) : 298 ［13］ Zajac S． Precipitation and grain refinement in vanadium-contai￾ning steels / / Proceedings International Symposium 2001 on Va￾nadium Application Technology． Beijing，2001: 62 ［14］ Ohmori A，Oi K，Kawabata F，et al． Effect of VN precipitates on formation of grain boundary and intragranular ferrite in a high NV bearing steel． Tetsu-to-Hagane，1998，84( 11) : 797 ［15］ Gong W M，Yang C F，Zhang Y Q． Ｒesearch of grain-refinement in V--N microalloyed steel． J Iron Steel Ｒes，2006，18( 10) : 49 ( 龚维幂，杨才福，张永权． 钒氮钢中的晶粒细化的研究． 钢 铁研究学报，2006，18( 10) : 49) ［16］ Pan T，Yang C F，Gong W M，et al． Behavior of V( C，N) in austenite and its grain-refinement effect． J Iron Steel Ｒes，2005， 17( B08) : 96 ( 潘涛，杨才福，龚维幂，等． V( C，N) 在奥氏体中析出的动 力学行为及其对晶粒细化的作用． 钢铁研究学报，2005，17 ( B08) : 96) ·1330·