采用TMCP工藝生產(chǎn)的中厚鋼板具有良好的強(qiáng)度和韌性匹配，因而廣泛用于海洋平臺、容器和船舶等領(lǐng)域，但是與調(diào)質(zhì)鋼相比，其韌性仍有待提高，近年來發(fā)展的氧化物冶金技術(shù)，利用合金元素的析出物促進(jìn)晶內(nèi)形核來細(xì)化晶粒，為提高TMCP鋼的韌性提供了新的思路。
科研人員通過對不同釩、氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)的試驗鋼進(jìn)行熱模擬壓縮試驗和實驗室軋制試驗，用OM、SEM和TEM分析試驗鋼的顯微組織，研究增氮對釩微合金鋼組織和性能的影響。
結(jié)果表明，普通釩微合金鋼為板條貝氏體＋粒狀貝氏體組織，增加氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可促進(jìn)晶內(nèi)鐵素體相變，得到針狀鐵素體組織，使M/A組織細(xì)化且彌散分布，改善韌性；而增加釩質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可以增加析出強(qiáng)化作用，提高強(qiáng)度，但組織形態(tài)無明顯變化，不能提高韌性。增氮鋼中的釩在奧氏體內(nèi)以VN析出，低氮鋼內(nèi)的釩在鐵素體內(nèi)以VC的形式析出，奧氏體-鐵素體、VC-鐵素體和VN-鐵素體的平面點陣錯配度分別為6.72%、3.89% 和 1.55%，在奧氏體內(nèi)析出的VN可以作為鐵素體的優(yōu)先形核位置，促進(jìn)晶內(nèi)鐵素體相變。