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随着现代化工业的高速发展,微合金钢在所有的钢铁材料中占据的比重越来越大,它在汽车用钢中也受到了很多的重视。钒微合金钢是最早被人们发现的微合金钢之一,它的优异性能也不断地被人们挖掘出来,如细晶强化和析出强化,这两种强化机制都在很大程度上提高了合金钢的强度,扩大了钒微合金钢的适用范围。 本文以四种成分不同的实验钢为研究对象,研究了实验钢的奥氏体动态再结晶行为、奥氏体连续冷却转变规律、V(C,N)在贝氏体区的析出规律,并在此基础上进行了含钒汽车用钢的实验室试制。主要结论如下: (1)通过单道次压缩实验,研究实验钢动态再结晶行为,回归了动态再结晶模型。实验结果表明:随实验钢中V、Mn含量的增加动态再结晶激活能略有增加,V1、V2、V3、V4的动态再结晶激活能分别为315.398 kJ/mol、307.208 kJ/mol、304.976 kJ/mol、286.830kJ/mol。 (2)绘制V2、V4实验钢的静态和动态CCT曲线,研究了冷却速率、变形对相变行为的影响。发现变形促使铁素体转变区间明显扩大,铁素体转变开始温度升高,贝氏体转变区间左移。Mn元素含量的增加,降低钢的临界点,在实验工艺相同的情况下,V2实验钢更容易得到贝氏体和马氏体。 (3)实验钢贝氏体区等温析出实验结果表明:实验钢在500℃保温时,组织由单一贝氏体构成,在600℃、700℃保温时,组织为贝氏体和铁素体。V(C,N)的析出物统计规律表明:随等温时间的延长析出物长大趋势不明显,但分布趋于均匀。在600℃保温时,析出物的体积分数最大,700℃次之,500℃最少。最佳析出温度为600℃。 (4)设定不同的卷取温度进行含钒汽车用钢的实验试制,微观组织及力学性能检测实验结果表明:实验钢在480℃~560℃左右卷取得到铁素体+贝氏体组织;卷取温度相同时,V、Mn含量的提高有利于提高合金钢的强度;合金钢的成分相同时,卷取温度越低实验钢的强度越大;在实验设定的温度范围内,实验试制的汽车用钢具有良好的冲击韧性和冷加工性能。