1.Quins elements s'afegeixen principalment durant la microaliatge de bobines-laminades en fred?
Els tres elements més bàsics i utilitzats habitualment en la microaliatge de bobines-laminades en fred són el niobi (Nb), el titani (Ti) i el vanadi (V). Tot i que tots poden millorar la força, els seus mecanismes d'acció i focus són diferents.
2. Quins són els avantatges únics de la microaliatge de niobi (Nb)?
El niobi és el refinador de gra més eficaç, amb el seu avantatge únic rau en la seva forta inhibició de la recristal·lització de l'austenita.
Forta inhibició de la recristal·lització i perfeccionament de la microestructura de transformació de fase: durant la laminació en calent, les quantitats traces de niobi (per exemple, 0,025%) poden augmentar significativament la temperatura d'aturada de la recristal·lització de l'austenita, fent que els grans d'austenita s'allargan i formin nombroses bandes de deformació durant el rodament a temperatures més baixes. Aquestes bandes de deformació es converteixen en llocs de nucleació preferents per als grans de ferrita durant les transformacions de fase posteriors, donant lloc a una microestructura final extremadament fina. Els estudis han demostrat que l'addició de niobi pot reduir el diàmetre mitjà del gra de la placa d'acer de vaixell fins a un 42,89%.
També proporciona l'enfortiment de la precipitació: durant o després de la transformació de fase, el niobi precipita com a partícules NbC a nanoescala, proporcionant un reforç addicional de la precipitació a la matriu. Aquesta és una altra font important de l'alta resistència de l'acer microaliat de niobi.
Efectes significatius i dosificació econòmica: l'addició d'entre 0,02% i 0,05% de niobi a l'acer produeix normalment un important efecte de reforç-de gra fi, aconseguint un equilibri òptim entre resistència i duresa. Això fa que l'acer microaliat de niobi sigui especialment adequat per a components estructurals d'automòbils i acers de canonades amb alts requisits de conformabilitat i seguretat.
3.Què té d'especial el paper de la microaliatge de titani (Ti)?
Les propietats úniques del titani rau en la seva reactivitat química i versatilitat extremadament alta, el que el converteix en un element versàtil en microaliatges.
**Protector de fixació-de nitrogen:** el titani presenta una forta afinitat d'unió amb el nitrogen, formant preferentment partícules de TiN molt estables a altes temperatures. Aquestes partícules fines de TiN tenen dues funcions crucials: en primer lloc, fixen els límits del gra durant l'escalfament de la llosa, evitant l'engrossiment del gra d'austenita; en segon lloc, immobilitzen el nitrogen lliure a l'acer, eliminant els seus efectes perjudicials sobre la conformabilitat i la tenacitat, i protegint altres elements de microaliatge (com el niobi i el vanadi), cosa que els permet funcionar amb més eficàcia.
**Fort enfortiment de la precipitació:** Durant els processos de laminació i refrigeració controlats posteriors, el titani precipita en grans quantitats com a partícules de TiC a nanoescala, produint un efecte significatiu de reforç de la precipitació. Per exemple, la microaliatge de titani s'utilitza àmpliament en el desenvolupament d'acers-d'alta resistència de 700 MPa en processos de colada i laminació contínua de lloses primes.
**Ordre d'influència:** Els estudis han confirmat que la capacitat d'inhibir el creixement del gra d'austenita durant l'escalfament augmenta en l'ordre de vanadi → niobi → titani, amb el titani que presenta l'efecte més fort.
4.Quines són les principals aportacions de la microaliatge de vanadi (V)? Amb quins elements s'utilitza sovint en combinació?
El vanadi és l'element de reforç de la precipitació més típic, la seva principal contribució és l'augment significatiu de la resistència de l'acer a través dels precipitats.
Contribució principal: enfortiment de la precipitació: el vanadi té una alta solubilitat sòlida a l'acer i precipita principalment com a partícules VC o VN a nanoescala a la matriu de ferrita durant o després de la transformació en fase d'austenita-a-ferrita. Aquestes partícules fines dificulten eficaçment el moviment de dislocació, millorant així significativament la resistència a la fluència i la resistència a la tracció de l'acer. Per exemple, la microaliatge de vanadi pot augmentar el límit elàstic de la cinta d'acer Q960 fins a 1053 MPa.
Efecte de refinament de gra limitat, sovint requereix l'addició de compostos: en comparació amb el niobi i el titani, el vanadi té una capacitat més feble per inhibir la recristal·lització de l'austenita i refinar els grans durant el treball en calent. Per tant, per obtenir un millor rendiment global, el vanadi s'utilitza sovint en combinació amb elements com el niobi i el titani.
Exemples d'aplicacions compostes:
Microaliatge V-N: augmentar intencionadament el contingut de nitrogen afavoreix la precipitació de VN, millorant encara més l'efecte de reforç de la precipitació i millorant la resistència a la corrosió. S'utilitza àmpliament en l'acer d'enginyeria marina, l'acer de reforç-d'alta resistència i altres camps.
Compost Ti-Nb{-V: en el desenvolupament de l'acer-420LA d'alta resistència per a estructures d'automoció, s'adopta la microaliatge compost de Ti{-Nb{-V, que pot combinar la fixació de nitrogen i els efectes de refinament del gra del titani, el fort efecte de refinament del gra de la força del niobi i l'efecte d'enfortiment del niobi de la precipitació, un efecte d'enfortiment excel·lent de niobi. i formabilitat.
5.A més de Nb, Ti i V, quins altres elements es poden utilitzar per a la microaliatge de bobines-laminades en fred?
Bor (B): en quantitats extremadament petites, millora la tempabilitat. El bor és l'element més eficaç per millorar la tempabilitat de l'acer. L'addició d'un 0,0005% a un 0,003% de bor a l'acer pot retardar significativament la transformació de ferrita a perlita, assegurant que fins i tot seccions més gruixudes poden aconseguir una estructura martensítica, que és crucial per als acers formats en calent.
Molibdè (Mo): millora l'enduribilitat i millora l'estabilitat del tremp. El molibdè millora fortament la tempabilitat de l'acer i suprimeix la fragilitat del tremp. En els acers microaliats, el molibdè s'utilitza sovint en combinació amb niobi, titani, etc., per promoure la precipitació de carburs a nanoescala i mantenir la seva dispersió fina a temperatures més altes, aconseguint així una major resistència i un bon rendiment a -alta temperatura. Per exemple, la microaliatge de molibdè és una de les tecnologies clau en l'acer del dipòsit d'emmagatzematge de GNL-níquel.
Crom (Cr): Millora la resistència i la resistència a la corrosió. El crom pot augmentar adequadament la resistència de l'acer i, el que és més important, pot millorar la resistència a la corrosió de l'acer. L'addició de Cr a l'acer microaliat V-N pot optimitzar encara més la microestructura i aconseguir un bon equilibri de resistència i tenacitat.