金属热处理

作者：张立冰, 程陆凡, 陈昊, 石全强, 严伟, 罗贯虹, 李瑞平, 王威

单位：1.中国科学院金属研究所 师昌绪先进材料创新中心, 辽宁 沈阳 110016; ；2.中国科学技术大学 材料科学与工程学院, 辽宁 沈阳 110016; ；3.福建宏贯路桥防腐科技股份有限公司, 福建 福州 350001

关键词：Q355B钢,热处理工艺,Nb、V微合金化,MC碳化物,力学性能

基金：国家重点研发计划(2022YFB3705200);国家自然科学基金面上基金(52271122)

研究了Nb、V微合金化对正火态、淬火态和回火态Q355B钢微观组织与力学性能的影响。结果表明,Nb、V微合金化后,试验钢奥氏体晶界处存在未完全溶解的球状MC碳化物,这些碳化物钉扎奥氏体晶界,阻碍高温下奥氏体晶界的运动,有效地细化了900 ℃正火和900 ℃淬火态试验钢的原始奥氏体晶粒。另外,Nb、V微合金化增加了淬火态试验钢中马氏体的比例,提高了淬透性。经900 ℃淬火和450~530 ℃回火后,试验钢的强度随回火温度的升高呈现先增加后降低的趋势,而延伸率始终保持在25%以上,且回火温度为480 ℃时的强度最高。结合微观组织和力学性能分析结果确定480 ℃为最佳回火温度,该温度下Fe3C碳化物在马氏体基体内均匀弥散分布,显著增强了析出强化效应。此外,Nb、V微合金化进一步优化了Q355B钢的组织结构,促进了棒状MC型碳化物的析出。在480 ℃回火后,Q355B钢和Nb-V-Q355B试验钢的屈服强度分别达到469 MPa和582 MPa,延伸率分别为26.5%和25.0%。由此可见,Nb、V 微合金化在确保良好塑性的同时,使屈服强度提升了113 MPa。

来源：2025年第4期

《金属热处理》期刊编辑部

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