Analysis of Morphology and Formation Mechanism of Ti and Nb Liquid Precipitation Phase in Medium Carbon CrMo Steel

Jiang Qiao; Zhang Jian; Ni Yanhong

doi:10.20057/j.1003-8620.2023-00105

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

Analysis of Morphology and Formation Mechanism of Ti and Nb Liquid Precipitation Phase in Medium Carbon CrMo Steel

Product Research and Development | 更新时间：2025-05-09

- Analysis of Morphology and Formation Mechanism of Ti and Nb Liquid Precipitation Phase in Medium Carbon CrMo Steel
- Special Steel Vol. 45, Issue 2, Pages: 18-23(2024)
- 作者机构：
  
  大冶特殊钢有限公司，黄石 435001
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.20057/j.1003-8620.2023-00105
  CLC： TG156.6
- Received：30 May 2023，
  
  Published：30 March 2024
- 稿件说明：
移动端阅览
蒋乔,张健,倪燕红.中碳CrMo钢中Ti、Nb液析形貌及生成机理分析[J].特殊钢,2024,45(02):18-23.

Jiang Qiao,Zhang Jian,Ni Yanhong.Analysis of Morphology and Formation Mechanism of Ti and Nb Liquid Precipitation Phase in Medium Carbon CrMo Steel[J].Special Steel,2024,45(02):18-23.
蒋乔,张健,倪燕红.中碳CrMo钢中Ti、Nb液析形貌及生成机理分析[J].特殊钢,2024,45(02):18-23. DOI： 10.20057/j.1003-8620.2023-00105.

Jiang Qiao,Zhang Jian,Ni Yanhong.Analysis of Morphology and Formation Mechanism of Ti and Nb Liquid Precipitation Phase in Medium Carbon CrMo Steel[J].Special Steel,2024,45(02):18-23. DOI： 10.20057/j.1003-8620.2023-00105.

摘要

通过观察微合金Ti、Nb、V在42CrMo钢连铸坯中的液析形貌，以及液析经加热轧制后的变化，同时，采用热力学计算的方式推导液析生成机理。结果表明，在含

［Ti］0.012%、

［Nb］0.030%、

［V］0.030%、

［N］0.003 5%的42CrMo钢 410 mm×530 mm连铸坯中，可观察到Ti、Nb以复合碳氮化物的形式析出，形成微米级液析，

［Ti］较高（70%～83%）的多呈多边形块状，

［Nb］较高（70%～85%）的多呈薄膜状或不规则块状，液析中基本不含V元素；Ti和Nb的碳氮化物液析可互溶并共同生长，Nb含量较高的液析以Ti含量较高的液析为核心长大为块状，部分液析以含硫夹杂物为核心形核并长大；连铸坯心部的碳氮化物液析较多，并且尺寸较大（最长达35 μm），连铸坯表面的数量较少，尺寸较小（10 μm以下）；连铸坯经1 200 ℃加热并轧制后，液析可部分回溶，数量减少，尺寸减小，并且在轧制过程中破碎。

Abstract

The morphology of the liquid precipitation phase of micro alloys Ti， Nb， and V in 42CrMo steel continuous casting billets was observed， as well as the changes of the liquid precipitation phase after heating and rolling， then the formation mechanism was derived by using thermodynamic calculations. The results showed that Ti and Nb precipitated in the form of composite carbonitrides can be observed in 42CrMo steel 410 mm ×530 mm continuous casting billets with Ti 0.012%，Nb 0.030%， V 0.030%， N 0.003 5%， which was formed a micrometer scale liquid precipitation phase. Those with higher Ti content（70%-83%）were mostly polygonal blocks， while others with higher Nb content（70%-85%）were mostly thin films or irregular blocks， and no significant V segregation in the liquid phase； The carbonitrides precipitation phases of Ti and Nb can dissolve and grow together， the liquid precipitation with higher Nb content grew into blocks with the liquid precipitation with higher Ti content as the core， while some phases nucleate and grew with sulfides as the core or basal planes； There were many carbonitrides liquid precipitation phase in the center of continuous casting billets， and their sizes were relatively large （ up to 35 μm）， but its quantity and size under the surface were relatively small （below 10 μm）； After heating and rolling the continuous casting billet at 1 200 ℃， liquid precipitation phase can be partially dissolved， resulting in a decrease in quantity and size， and it will break during the rolling process.

关键词

Keywords

references

Shi X B ， Yan W ， Wang W ， et al . Effect of microstructure on hydrogen induced cracking behavior of a high deformability pipeline steel ［J］. Journal of Iron and Steel Research ， International， 2015 ， 22 （ 10 ）： 937 - 942 .

Zhao M C ， Yang K . Strengthening and improvement of sulfide stress cracking resistance in acicular ferrite pipeline steels by nano-sized carbonitrides ［J］. Scripta Materialia ， 2005 ， 52 （ 9 ）： 881 - 886 .

李　阳，张永健，惠卫军，等 . 1 500 MPa级高强度钢42CrMoVNb的氢吸附行为［J］. 金属学报， 2011 ， 47 （ 4 ）： 423 - 428 .

李　阳，张永健，惠卫军，等 . 高强度钢42CrMoVNb的氢致延迟断裂行为［J］. 钢铁研究学报， 2011 ， 23 （ 12 ）： 35 - 39+59 .

徐正彪，王延苹，刘启森，等 . 120 t BOF-LF-CC板坯-8 mm板流程Nb-Ti微合金化大梁钢750L的开发与实践［J］. 特殊钢， 2021 ， 42 （ 6 ）： 43 - 46 .

方　磊，左秀荣，姜金星，等 . 深海Nb-Ti微合金化X65MO管线板管强度和韧性研究［J］. 特殊钢， 2021 ， 42 （ 1 ）： 86 - 90 .

杨维宇，张凤明，李智丽，等 . 1 200 MPa新型Nb-V微合金化贝氏体钢轨钢的组织转变及性能［J］. 特殊钢， 2020 ， 41 （ 5 ）： 48 - 51 .

谢　有，邓向阳，李仕超，等 . 含0.029%铌F40MnVS钢连铸坯微米级大颗粒NbC特征及生成机理研究［J］. 特殊钢， 2023 ， 44 （ 1 ）： 49 - 54 .

谢　有 . 含铌、钛H13钢凝固过程大尺寸碳氮化物的析出及控制［D］. 北京：北京科技大学， 2017 .

杨　晰，苏春霞，陈本文，等 . 铌-钛微合金化0.36C-0.83Ni-1.2Cr-0.23Mo超高强度淬火-210 ℃回火马氏体钢组织与性能［J］. 特殊钢， 2022 ， 43 （ 2 ）： 79 - 81 .

薛伟江，屈小波，王　军，等 . 返红温度对钒钛微合金非调质钢45MnVTi组织性能的影响［J］. 特殊钢， 2021 ， 42 （ 6 ）： 83 - 86 .

王利军，李永超，王成杰，等 . 铌-钛微合金化中碳硼钢连铸坯的高温力学性能［J］. 特殊钢， 2020 ， 41 （ 3 ）： 67 - 71 .

王有铭，李曼云，韦光 . 钢材的控制轧制和控制冷却［M］. 北京：冶金工业出版社， 2009 .

齐俊杰，黄运华，张跃 . 微合金化钢［M］. 北京：冶金工业出版社， 2006 ： 80 .

马　龙，赵增武，李　岩，等 . 高Nb高强度低合金耐候钢中Nb、Ti析出相的特征［J］. 金属热处理， 2015 ， 40 （ 9 ）： 45 - 49 .

熊辉辉 . 钢中碳化物析出及其界面行为的第一性原理研究［D］. 上海：上海大学， 2019 .

张立峰 . 钢中非金属夹杂物［M］. 北京：冶金工业出版社， 2019 .

付俊岩，尚成嘉 . 如何用铌改善钢的性能：含铌钢生产技术［M］. 北京：冶金工业出版社， 2007 ： 24 .

张　越，吕泽安，马建祎，等 . 轻压下和拉速对42CrMo钢410 mm×530 mm铸坯轧成 <math id="M4"><mi>ϕ</mi></math> https://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=54729619&type= https://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=54729615&type= 1.86266661 2.53999996 195 mm材的低倍和中心C偏析的影响［J］. 特殊钢， 2021 ， 42 （ 4 ）： 35 - 38 .

任　毅，高　红，刘文月，等 . 高强度管线钢铌、钛元素回溶规律研究［J］. 钢铁钒钛， 2020 ， 41 （ 4 ）： 125 - 129 .

崔　毅，张鹏程，唐　荻，等 . Nb、V、Ti在微合金钢中回溶规律的研究［J］. 钢铁钒钛， 2007 ， 28 （ 2 ）： 33 - 36+42 .

Views

下载量

CSCD

CNKI被引量

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

Effect of Ti and/or Nb on Structure and Mechanical Properties of High Temperature Alloy 25Cr37Ni0.6Nb

The Role of Nb in Deformed Superalloys

Effect of Nb on Oxidation Resistance and High Temperature Tensile Strength of As-cast Alloy HP40

Related Author

陈道凤

郑宏光

马天军

单爱党

Wang Zhigang

Wang Li

Cao Zheng

杨亮

Related Institution

上海交通大学材料科学与工程学院

宝山钢铁股份有限公司研究院

High Temperature Materials Research Institute of Beijing Iron and Steel Research Institute

Technical Center of Daye Special Steel Co.， Ltd.

内蒙古科技大学材料与冶金学院

⁰