低碳钒微合金钢的淬透性研究.pdf

　５８　　　材料工程／２０１４年４期　　低碳钒微合金钢的淬透性研究　　　　　　Ｈａｒｄｅｎａｂｉ１ｉｔｙｏｆＬｏｗＣａｒｂｏｎＶａｎａｄｉｕｍ　　　ＭｉｃｒｏａｌｌｏｙｅｄＳｔｅｅｌｓ　　　　　　　　　李晓闲，孙新军，杨庚蔚。，李昭东，虞澜，雍岐龙。　　　　　　　　　　（１昆明理工大学材料科学与工程学院，昆明６５００９３；　　　　　　　　　　２钢铁研究总院工程用钢所，北京１０００８１）　—　　　　　　—　　　ＬＩＸｉａｏｘｉａｎ，ＳＵＮＸｉｎ－ｊｕｎ，ＹＡＮＧＧｅｎｇｗｅｉ，　—　　　　—　ＬＩＺｈａｏｄｏｎｇ，ＹＵＬａｎ，ＹＯＮＧＱｉｌｏｎｇ　　　　　　　　　　（１ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｋｕｎｍｉｎｇ　　　　　　　　　ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｋｕｎｍｉｎｇ６５００９３，Ｃｈｉｎａ；　　　　　　　　２ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＳｔｅｅｌｓ．ＣｅｎｔｒａｌＩｒｏｎａｎｄＳｔｅｅｌ　　　ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８１，Ｃｈｉｎａ）　　　　　　　　　　　　摘要：利用钢一淬透性的末端淬火实验，结合碳化钒的析出热力学计算，研究Ｖ对低碳钢淬透性的影响。结果表明：随着　　　　　　　　　Ｖ含量的增加，实验钢的淬透性提高。ＶＣ的热力学计算结果表明，在８８０￣Ｃ淬火温度下，０．２２Ｃ钢中固溶Ｖ含量随着钢　　　　　　　　　　　　中添加的Ｖ含量增加而增加。当钢中添加Ｖ含量大于０．１３７（质量分数）时，ＶＣ将在奥氏体中析出，固溶Ｃ含量开始　　　　　　　　　　　减少。综合考虑固溶Ｃ含量、固溶Ｖ含量及原始奥氏体晶粒尺寸等因素，对实验钢理想临界直径进行计算，发现理想临　　　　界直径的变化趋势与末端淬火实验结果相吻合。　　　　　关键词：钒；淬透性；末端淬火实验；晶粒细化　　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１４３８１．２０１４．０４．０１０　　中图分类号：ＴＧ１４２．１　　文献标识码：Ａ　———　文章编号：１００１４３８１（２０１４）０４００５８０５　　　　　　　　　　　　　Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＢｙｕｓｉｎｇＪｏｍｉｎｙｅｎｄｑｕｅｎｃｈｔｅｓｔａｎｄｃｏｍｂｉｎｉｎｇｗｉｔｈｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｖａｎａｄｉｕｍ　　　　　　　　　　　　　—　ｃａｒｂｉｄｅｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ，ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｖａｎａｄｉｕｍｏｎｔｈｅｈａｒｄｅｎａｂｉｌｉｔｙｏｆｌＯＷｃａｒｂｏｎｓｔｅｅｌｓｗａｓｉｎｖｅｓｔｉ　　　　　　　　　　　　　　ｇａｔｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｈａｒｄｅｎａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｅｅｌｓａｒｅｉｍｐｒｏｖｅｄｂｙｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ　　　　　　　　　　　　　　　　　—　ｔｈｅｔｏｔａ１ｃｏｎｔｅｎｔｏｆＶ．ＴｈｅｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆＶｉｎｓｏ　　　　　　　　　　　　　　　　ｌｕｔｉｏｎｉｎｃｒｅａｓｅｓｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｃｏｎｔｅｎｔｏｆＶｉｎ０．２２Ｃｓｔｅｅｌａｔ８８０￣Ｃ．ＴｈｅＶＣｐａｒｔｉｃｌｅｓｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｅ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ｉｎａｕｓｔｅｎｉｔｅｗｈｅｎｔｈｅＶｃｏｎｔｅｎｔｉｓｍｏｒｅｔｈａｎ０．１３７（ｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎ）ｉｎｓｔｅｅｌ，ａｎｄｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆ　　　　　　　　　　　　　　—　Ｃｉｎｓｏｌｕｔｉｏｎｄｅｃｒｅａｓｅｓ．Ｔｈｅｉｄｅａ１ｃｒｉｔｉｃａｌｄｉａｍｅｔｅｒｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｅｅｌｓｉＳｃａｌｃｕｌａｔｅｄｂｙｃｏｍｐｒｅｈｅｎ　　　　　　　　　　　　　　　　　ｓｉｖｅｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆＶａｎｄＣｉｎｓｏｌｕｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｐｒｉｏｒａｕｓｔｅｎｉｔｅｇｒａｉｎｓｉｚｅ．Ｔｈｅ　　　　　　　　　　　　　　ｖａｒｉａｔｉｏｎｔｒｅｎｄｏｆｉｄｅａｌｃｒｉｔｉｃａ１ｄｉａｍｅｔｅｒａｇｒｅｅｓｗｅｌｌｗｉｔｈｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓ．　　　　　　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｖａｎａｄｉｕｍ；ｈａｒｄｅｎａｂｉｌｉｔｙ；Ｊｏｍｉｎｙｅｎｄｑｕｅｎｃｈｔｅｓｔ；ｇｒａｉｎｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ　　　　　　　　　　　钒（Ｖ）是钢中使用最为广泛的微合金元素之一，　　　钢铁材料的Ｖ微合金化有着诸多的优点。例如：当采　　　　用Ｖ微合金化时，不必刻意脱除钢中的Ｎ，从而降低　　　　　　　　冶炼成本口；Ｖ在钢中的固溶度较大，固溶温度低，“　　　　　　易于添加ｌ＿３；Ｖ在低、中、高碳钢中都具有较强的析　　出强化作用［４］，它不但可在高温奥氏体区析出，阻止奥　　　氏体晶粒长大，增加铁素体形核位置，而且在较低温度　　的铁素体区也能析出，增加晶内铁素体形核核心，细化　　　　　　铁素体晶粒等］。目前为止，有关Ｖ的大部分研究　　　　　　　　　　　主要集中在沉淀强化及晶粒细化方面Ｉ８］，而关于Ｖ对　　　　钢淬透性的影响报道较少。近期，ＹａｎｇＧ．Ｗ．等［ｇ］在　　　　　　　　　　　　　低碳Ｖ微合金化的成分基础上，利用一次再加热淬火　　　　工艺，成功制得了平均原始奥氏体晶粒尺寸约为３ｍ　　　　的超细晶马氏体钢，并获得了优良的综合力学性能。　　　　　　　　　　　　　在此基础上，研究Ｖ对低碳钢淬透性的影响有助于Ｖ　　　　微合金化技术在工业生产中的应用。同时，对高性能　　马氏体钢的生产有着十分重要的意义。　　　　　　　　　　　　　Ｖ在钢中的存在形式有两种：一种是以固溶形式　　　　　　　　　　　　　　　存在；另一种则是以碳氮化物的形式存在。有研究表　　　　　　　　　　　　　　　明Ｅｌｏ，１１￣，固溶的Ｖ能提高钢的淬透性，而以碳氮化物　　　低碳钒微合金钢的淬透性研究　５９　　　　　　　　　　　　　　　形式析出的Ｖ将消耗钢中固溶的Ｃ，从而降低钢的淬　　　　　透性；另外，微合金碳氮化物的析出能阻止奥氏体晶粒　　　　的长大，细化晶粒，但由于细小的奥氏体晶粒会提高临　　　　　界冷却速率，从而损害钢的淬透性＿】。本工作利用　　　　　　钢一淬透性的末端淬火实验，测定不同Ｖ含量实验钢　　　　　的淬透性曲线，并结合碳化钒的析出热力学计算深入　　　　研究Ｖ对低碳钢淬透性的影响。　　１实验材料与方法　　　　　１．１实验材料　　　　　　　　　　实验钢采用５０ｋｇ真空感应炉冶炼，其化学成分如　　　　　　　　　　　　表１所示。钢锭锻造为直径３０ｍｍ的圆棒。从钢棒上　　　　　　　　　　　　　　　　　切取毛坯样进行正火（正火温度８８０￣Ｃ，保温时间　　　　　　３０ｒａｉｎ）。按ＧＢ／Ｔ２２５－－２００６的标准加工成端淬试样。　　　　　　表１实验钢的化学成分（质量分数／％）　　　　　　　　　　Ｔａｂｌｅ１Ｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｅｅｌｓ（ｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎ／％）　ＮＯ　１＃　２＃　３＃　Ｃ　０．２１　０．２２　０．２２　Ｓｉ　０．３６　０．３４　０．３５　　Ｍｎ　１．２１　１．１９　１．１９　　ＭＯ　０．１２　０．１２　０．１２　Ｂ　Ａｌ　Ｆｅ　　ｄ０．０００５　０．０１４０　Ｂａｌ　　＜０．０００５　０．００８４　Ｂａｌ　　ｄ０．０００５　０．００７８　Ｂａ１　０．００７４　０．００６２　０．ＯＯ６２　　　１．２端淬实验　　　　　　　　　　　　　　末端淬火实验采用直径２５ｒａｍ、长ｌＯＯｍｍ的圆　　　　　　　　　　　　　　℃　　　棒，如图１所示。将试样再次加热至８８０保温　　　３０ｍｉｎ，随后在５ｓ内迅速放至端淬实验台上喷水至试　　　　　　　　　　　　　　　　　样全部冷透。将试样沿轴线方向在相对１８０。的两边　　　　　　　　　　　　　　　　各磨去０．４～０．５ｒａｍ的厚度以获得两个相互平行的　　　　　　　　　　　　　　平面，然后利用ＴＨ３００洛氏硬度计从距顶端１．５ｒａｍ　　　　　　　　　　处沿轴线自左至右测定洛氏硬度值。　Ｉ．　３’　ｌ　Ｊ　辛。　　鲁　　　图１末端淬火试样　　　　　　Ｆｉｇ．１Ｔｈｅｅｎｄｑｕｅｎｃｈｉｎｇｓｐｅｃｉｍｅｎ　　　　　１．３微观组织观察　　　　　　　　　　　　进行末端淬火实验后，在距淬火顶端９ｍｍ处切取　　　　　　　　　　　　金相试样，进行磨光和抛光。利用２（质量分数，下同）　　　　　　　　　的硝酸酒精溶液进行腐蚀，在扫描电镜（ＦＥＩＱｕａｎｔａ　　６５０ＦＥＧ热场发射电镜）下分析观察３种实验钢相同位　　置处的组织变化；利用ＴＨ３００洛氏硬度计测量端淬试　℃　样径向的硬度分布；在５Ｏ～６０下，用过饱和苦味酸＋　　　　　　洗涤剂的混合溶液腐蚀原始奥氏体晶界，根据ＧＢ／Ｔ　　　６３９４－－２００２金属平均晶粒度测定法测量晶粒尺寸。　　　２实验结果　　　　２．１端淬实验　　　　　　　　　　　　　　　实验钢的端淬曲线如图２所示。可以看出，实验　　　钢水冷端的硬度最高。随着离水冷端距离的增加，实　　　　　　　　　　　　　验钢的硬度随之降低。对比１，２，３钢的淬透性曲线　　　　　　　　　　　　　　　可以发现，随Ｖ含量的增加，硬度提高，钢的淬透性曲　　　线右移，淬透性提高但曲线形状基本不变。　　　　图２实验钢的淬透性曲线　　　　　　　　Ｆｉｇ．２Ｔｈｅｈａｒｄｅｎａｂｉｌｉｔｙｃｕｒｖｅｓｏｆｔｅｓｔｅｄｓｔｅｅｌｓ　　　　　　　　　　　　　　从图２中选取对应的点进行比较：（１）从距淬火　　　　　　　　　　　　端面１．５ｍｍ处（Ｊ１．５）来看，１～３钢的硬度值基本相　　　　　　　　　　　　　同，约为４５ＨＲＣ。可知Ｖ含量对Ｊ１．５处的硬度基本　　　　　　　　　　　　没有影响。由于Ｊ１．５处离喷水端最近，该位置最容易　　　　　　　　　　　　得到马氏体组织，因此Ｊ１．５处的硬度主要取决于基体　　　　　　　中的ｃ含量；（２）从距淬火端面９ｒａｍ处（Ｊ９）来看，１～　　　　　　　　　　　　　　３钢在该位置处的硬度值差别明显，其硬度值分布为　　　　　　　　　　２４，２８，３１ＨＲＣ。相比于Ｊ１．５处的硬度，Ｊ９处的硬度　　　　　　　　　　　　　　　　　　　均下降明显，其中１钢的硬度降幅最大，接近５Ｏ，　　　　　　　　　　　　　　３钢的硬度为１４ＨＲＣ，降幅最小。对比１～３钢Ｊ９　　　　　　处的硬度值，可以发现，增加钢中的Ｖ含量，可减缓各　　　　实验钢硬度下降的趋势；（３）从距淬火端面１１ｒａｍ处　　　　　　　　　　　　（Ｊ１１）来看，１～３钢的硬度仍在不断下降。其中１钢　　　　　　　　　　　　硬度已经降到了２ＯＨＲＣ，与Ｊ１．５处硬度值相差　　　　　　　　　　　　　２０ＨＲＣ以上。说明１钢在离淬火端面１１ｒａｍ处没有　一阳∞　∞　∞　Ｐ一　　　　　　　　一Ｏ０Ｏ　　低碳钒微合金钢的淬透性研究　６１　　　　　℃　　表２实验钢在８８０下的奥氏体晶粒尺寸和级数　　　　　　　　　　　Ｔａｂｌｅ２Ｔｈｅｇｒａｉｎｓｉｚｅａｎｄｇｒａｄｅｏｆａｕｓｔｅｎｉｔｅｆｏｒ　　　℃　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｅｅｌｓａｔ８８０　　　　３分析与讨论　　　　　　　　　　　　　　　　　　钢的淬透性是指在淬火时获得马氏体组织的能　　　　　　　　　力。常用的淬透性概念指的是心部获得５０马氏体　　　　—　时的临界直径，俗称半马氏体淬透性。Ｍ．Ａ．Ｇｒｏｓｓ　　　　　　　　　　—　—　　　ｍａｎｎ［１。给出了描述钢板淬透性的参数理想临界　　　　　　　直径Ｄ。（即淬火得到５Ｏ马氏体的深度，ｍｍ）的表达　　　　　式，如式（１）所示。　Ｄｌ一２５．４×　　　ＤＩＣ×　Ｆｓｉ×　　ＦＭ×　ＦＭ。×　Ｆｖ×　　ＦＢ　（１）　　　其中：　　ＤＩＣ一（１．７０－　　－０．０９Ｎ）　（２）　　　　　式中：Ｎ为ＡＳＴＭ标准下的晶粒度级数；Ｆ为元素影　　　　　　　　响因子。各元素的影响因子口：　　　Ｆｓｉ一０．７Ｓｉ［］＋１　（３）　　　ＦＭ一３．３３Ｍｎ［％］＋１　（４）　　　ＦＭ。一３．００Ｍｏ［％］＋１　（５）　　　Ｆｖ一１．７５Ｖ［］＋１　（６）　　　　　ＦＢ一２００Ｂ［］＋１　（７）　　　式（１）为经验公式，可用于估算确定合金成分下钢　　　　　　　　　　　　　板的理想临界直径。从式（１），（２）可以看出，钢的淬透　　　　　　　　　　　　　　性主要取决于钢中Ｃ含量，固溶于钢中的合金元素种　　　　　　　　类及其含量以及奥氏体晶粒尺寸。钢中Ｃ含量的提　　　　　　　　　　　　　　　　　　高、晶粒尺寸的增大，均能提高钢的淬透性；另外，式　　　（３）～（７）可以得到各合金元素对淬透性的影响。其中　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｂ元素对淬透性的影响最大，Ｖ对淬透性也有着较大　　　的影响。　　　　　　　　　　　　　　　　　从表１中可以看出，１～３钢中Ｖ含量依次递　　　　　　增。如前所述，Ｖ在钢中以固溶形式存在时，能提高　　　　　　　　　　　　　　　　　　钢的淬透性；当Ｖ以碳氮化物的形式存在时，会消耗　　　　　　　　钢中固溶的ｃ以及细化晶粒，从而降低钢的淬透性。　　　　　　　　　　　　　　　　　利用Ｖ在奥氏体中的固溶度积公式及ＶＣ的理想化　　　　　　　　　　　℃　　学配比可计算出不同Ｖ含量的０．２２Ｃ钢在８８０进　　　　　　　”　行端淬实验时钢中固溶的Ｖ含量及Ｃ含量］。计　　　　　算表达式：　—　　ｉｇｗ［ｖ］［ｃ］一６．７２９５００／Ｔ　（８）　　　　Ｗｖ－－Ｗ［ｖ］一　　（９）　　　　　叫Ｃ一砌ｒｃ］　　　　ｌ么．Ｕ儿　　　　　　　　　　　式中：叫［ｖ］，ｗＥｃ］分别表示固溶在钢中的Ｖ含量和Ｃ含　　　　　　　　　　　　　　　量；ｗ、，，ｗ则分别表示钢中添加的Ｖ含量和Ｃ含量；　　　　　　　　　℃　　Ｔ为绝对温度。图６所示为在０．２２Ｃ钢中８８０下的　　　　　　　　　　　　　固溶Ｖ和Ｃ含量随添加Ｖ含量的变化曲线。可以看　　　　　　　　　　　　　　　　出，在Ｃ含量为０．２２的钢中，当添加的Ｖ含量小于　　　　　　　　　　　　　　０．１３７时，随着Ｖ含量的增加，固溶在钢中的Ｖ含量　　　　　　　　　　　　　　　增加，固溶Ｃ含量不发生改变，ＶＣ不会析出；当Ｖ含　　　　　　　　　　　　　量大于０．１３７时，随着Ｖ含量的增加，固溶在钢中的　　　　　　　　　　　Ｖ含量增加趋势减缓，固溶Ｃ含量逐渐降低，ＶＣ在奥　　　　　　℃　　　氏体中析出。表３为１～３钢中８８０下Ｖ和ｃ的固　　　　　　溶量，其中３钢中的固溶Ｖ含量最大，固溶Ｃ含量与　　　　　　１，２钢相比下降不多。　￡　　　　　　ＭａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎｏｆＶ／％　　　　℃　　图６０．２２Ｃ钢中８８０下的固溶Ｖ含量和　　　Ｃ含量随添加Ｖ含量的变化　　　　　　　　　　　Ｆｉｇ．６ＶａｒｉａｔｉｏｎｏｆｓｏｌｕｔｉｏｎｃｏｎｔｅｎｔｏｆＶａｎｄＣｗｉｔｈ　　　　　　　　　℃　ｔｈｅｃｈａｎｇｅｏｆＶａｄｄｉｔｉｏｎｉｎ０．２２Ｃｓｔｅｅｌａｔ８８０　　　　℃　　　　　表３实验钢在８８０下ｃ和Ｖ的固溶量　　　　　　　　　　　　Ｔａｂｌｅ３ＴｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆＶａｎｄＣｉｎｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆ　　　　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｅｅｌｓａｔ８８０￣Ｃ　　　　　　　　　　　　综合考虑固溶Ｖ含量，固溶Ｃ含量及晶粒尺寸对　　　　　　℃　　　　理想临界直径的影响。在８８０下改变０．２２Ｃ钢中添　　　　　　　　　　　　　　　加的Ｖ含量，不同晶粒尺寸对应的理想临界直径如图　　　　　　　　　　　　　　７所示。可以看出，在确定成分的钢中，相同淬火温度　　　　　下，奥氏体晶粒越小，淬透性越差。这是因为奥氏体晶　　　　　　　　　　　　　　　　粒的细化，晶界面积增加，铁素体形核位置增加，奥氏　　　　体连续冷却转变曲线左移，升高了钢的临界淬火速率。　　　　　　　　　　　　　当晶粒度相同，在相同的淬火温度下，实验钢的淬透性　　　随Ｖ含量的增加呈现出先增加后降低的趋势。将１～　　　　３钢的固溶Ｃ含量，固溶Ｖ含量及晶粒尺寸等数值代　６２　　　材料工程／２０１４年４期　　　入Ｍ．Ａ．Ｇｒｏｓｓｍａｎｎ经验公式［¨　　　　　　］，可得到１～３钢的　　　　　　　　理想临界直径分别为２８，３０．１，３１．１ｍｍ。１～３钢淬　　　　　　　　　　　　　　　　透性随添加Ｖ含量的变化趋势与图２中的实验结果　　　　　　　　相吻合，３钢的淬透性优于１和２钢。其主要原因　　　　　　是，在３钢中固溶Ｖ含量增加对淬透性的提高要大　　　　　　　　　于固溶ｃ含量减少及晶粒尺寸减小对淬透性的减　　　小量。　　　　　ＭａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎｏｆＶ／％　　　　　　　　　图７钢中Ｖ含量和奥氏体晶粒大小对理想临界直径的影响　　　　　　　　　Ｆｉｇ．７Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｖａｎａｄｉｕｍｃｏｎｔｅｎｔａｎｄａｕｓｔｅｎｉｔｅｇｒａｉｎ　　　　　ｓｉｚｅｏｎｉｄｅａｌｃｒｉｔｉｃａｌｄｉａｍｅｔｅｒ　　　４结论　　　（１）实验钢在８８０＂Ｃ淬火温度下，奥氏体晶粒尺寸　　　　　　　　　　　　随Ｖ含量的增加而减小。当钢中Ｖ含量达到０．１７　　　　　　　　　　　　　　时，奥氏体晶粒尺寸由最初的１５．１４ｍ下降至１１．２５，　　￣ｍ。　　　　　　　　　　　　　　（２）实验钢的硬度均随着离水冷端距离的增加而　　　　　　　　　　　　　降低，且随着Ｖ含量的增加，下降幅度变缓，淬透性能　　提高。　　　　　　　　　　　（３）碳化钒析出热力学的计算结果表明，在０．２２Ｃ　　　　　　　　　　　　钢中，随着Ｖ含量的增加，固溶Ｖ含量也增加，固溶Ｃ　　　　　　　　　　　　　含量先保持不变后降低。平衡条件下，当添加Ｖ含量　　　　　　　　　　　　大于０．１３７时，ＶＣ在奥氏体中析出。综合考虑固溶Ｃ　　　　含量，Ｖ含量及奥氏体晶粒尺寸，实验钢的理想临界直　　　　　　　径尺寸随Ｖ含量的变化趋势与实验结果相一致。　［１］　［２］　［３］　［４］　参考文献　　　　　　　　雍岐龙，马鸣图，吴宝榕．微合金一物理与力学冶金［Ｍ］．北京：　—　机械工业出版社，ｉ９８９．８１８５．　　　　杨才福，张永权，王瑞珍．钒钢冶金原理与应用［Ｍ］．北京：冶金—　工业出版社，２０１２．５４５６．　　　　　　　　—　　ＨＡＮＸＹ．ＦｕｎｃｔｉｏｎｓｏｆＮｂ，ＶａｎｄＴｉｉｎｍｉｃｒｏａｌｌｏｙｅｄｓｔｅｅｌ［Ｊ］．　　　　　—　　ＷｉｄｅａｎｄＨｅａｖｙＰｌａｔｅ，２００６，１２（１）：３９４１．　　　　　　　　　—　ＣＨＡＲＬＥＵＸＭ，ＰＯＯＬＥＷＪ，ＭＩＬＩＴＺＥＲＭ，ｅｔａ１．Ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉ　　　　　　　　　—　ｏｎｂｅｈａｖｉｏｒａｎｄｉｔｓｅｆｆｅｃｔｏｎｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇｏｆａｎＨＳＬＡＮｂ／Ｔｉ　　　　　ｓｔｅｅｌ［Ｊ］．ＭｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓＡ，２００１，３２（７）：１６３５—　１６４７．　　　　　　　　［５］ＤＵＮＬＯＰＧＬ，ＣＡＲＬＳＳＯＮＣＪ，ＦＲＩＭＯＤＩＧＧ．Ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｏｆ　　　　　　　　　　　—　ＶＣｉｎｆｅｒｒｉｔｅａｎｄｐｅａｒｌｉｔｅｄｕｒｉｎｇｄｉｒｅｃｔｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆａｍｅｄｉ　　　　　　ｕｍｃａｒｂｏｎｍｉｃｒｏａｌｌｏｙｅｄｓｔｅｅｌＦＪ］．ＭｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓＡ，—　　１９７８，９（２）：２６１２６６．　Ⅳ　　—　［６］项程云．合金结构钢［【］．北京：冶金工业出版社，１９９９．２７９２８３．　　　　　　　—　［７］ＺＨＡＮＧＪ，ＺＨＡＮＧＫＪ．Ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍａｎｄａｐｐｌｉｃａ　　　　　　　—　ｔｉｏｎｏｆｍｉｃｒｏａｌｌｏｙｉｎｇｅｌｅｍｅｎｔｖａｎａｄｉｕｍｉｎｐｌａｔｅ［Ｊ］．ＳｉｃｈｕａｎＭｅｔ—　　ａｌｌｕｒｇｙ，２００９，３１（２）：１５１８．　　　　　　　　　　　　［８］ＺＡＪＡＣＳ．Ｅｘｔｅｎｄｅｄｕｓｅｏｆｖａｎａｄｉｕｍｉｎａｎｅｗｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｏｆｆｌａｔ　　　　　　　ｒｏｌｌｅｄｓｔｅｅｌｓ［Ａ］．ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＳｅｍｉｎａｒ２００５ｏｎＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　　　　—　—　ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｏｆＶａｎａｄｉｕｍｉｎＦｌａｔｒｏｌｌｅｄＳｔｅｅｌｓ［Ｃ］．Ｓｕｚｈｏｕ，Ｃｈｉ　—　　ｎａ：ＶａｎｉｔｅｃＰｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ，２００５．５２６３．　　　　　　　　　—　　［９］ＹＡＮＹＧＷ，ＬＩＺＤ，ＳＵＮｘＪ，ｅｔａ１．Ｕｈｒａｆｉｎｅｇｒａｉｎｅｄａｕｓｔｅｎｉｔｅ　　　　　　　　　ｉｎａｌｏｗｃａｒｂｏｎｖａｎａｄｉｕｍｍｉｃｒｏａｌｌｏｙｅｄｓｔｅｅｌ［Ｊ］．ＩｒｏｎＳｔｅｅｌＲｅｓ—　　Ｉｎｔ，２０１３，２０（４）：６４６９．　　　　　　　　　　—　ｒｌＯ３ＡＤＲＩＡＮＨ．Ａｍｅｃｈａｎｉｓｍｆｏｒｅｆｆｅｃｔｏｆｖａｎａｄｉｕｍｏｎｈａｒｄｅｎａｂｉｌ　　　　　　　　ｉｔｙｏｆｍｅｄｉｕｍｃａｒｂｏｎｍａｎｇａｎｅｓｅｓｔｅｅｌ［Ｊ］．ＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄ—　　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１９９９，１５（４）：３６６３７８．　　　　　　　　　—　ｎｌ１］ＧＡＲＢＡＺＢ，ＰＩＣＫＥＲＩＮＧＦＢ．Ｅｆｆｅｃｔｏｆｖａｎａｄｉｕｍａｎｄａｕｓｔｅｎｉ　　　　　　　ｒｉｓｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｎｈａｒｄｅｎａｂｉｌｉｔｙｏｆ（Ｏ．２－０．３）Ｃ一１．６Ｍｎｓｔｅｅｌｓ　　　　　　　　—　ｗｉｔｈａｎｄｗｉｔｈｏｕｔａｄｄｉｔｉｏｎｓｏｆｔｉｔａｎｉｕｍ。ａｌｕｍｉｎｉｕｍ，ａｎｄｍｏｌｙｂ　　　—　ｄｅｎｕｍ［Ｊ］．ＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１９８８，（４）：１１７　１２６．　　　　　　　　［１２］大和久重雄．淬透性：测定方法和应用［Ｍ］．赵之昌，才鸿年，　　　—　译．北京：新时代出版社，１９８４．３０４７．　　　　　　　　　　［１３］ＧＲＡＮＧＥＲＡ．Ｅｓｔｉｍａｔｉｎｇｔｈｅｈａｒｄｅｎａｂｉｌｉｔｙｏｆｃａｒｂｏｎｓｔｅｅｌｓ　　　　　［Ｊ］．ＭｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓＢ，１９７３，４（１０）：—　　２２３１２２４４．　　　　　　　　　　　［１４］吴季恂．钢的淬透性应用技术［Ｍ］．北京：机械工业出版社，　　１９９４．１２１一Ｉ２５．　　　　　　　　［１５］黄刚，吴开明，周峰，等．薄板坯连铸轧生产６５Ｍｎ钢的ＣＣＴ　　—　曲线和淬透性［Ｊ］．材料工程，２０１２，（４）：５２６１．　　　　　　　　　　　　—　ＨＵＡＮＧＧ，ＷＵＫＭ，ＺＨＯＵＦ，ｅｔａ１．ＣＣＴｄｉａｇｒａｍａｎｄｈａｒｄ　　　　　　　　　　ｅｎａｂｉｌｉｔｙｏｆ６５Ｍｎｓｔｅｅｌｐｒｏｄｕｃｅｄｂｙｃｏｍｐａｃｔｓｔｒｉｐｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　　—　［刀．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１２，（４）：５２６１．　　　　　　　［１６］ＧＲＯＳＳＭＡＮＮＭＡ．Ｈａｒｄｅｎａｂｉｌｉｔｙｃａｌｃｕｌａｔｅｄｆｒｏｍｃｈｅｍｉｃａｌ　　　　　　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ［Ｊ］．ＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅＭｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙｏｆ　—　　ＡＩＭＥ，１９４２，１５４：２２７２５５．　　　　　　　　　　　　　［１７］雍岐龙．钢铁材料中的第二相［Ｍ］．北京；冶金工业出版社，—　　２００６．１４６１６５．　　　基金项目：国家重点基础研究发展计划资助项目（２０１０ＣＢ６３０８０５）Ｉ中国　　　　钢研科技集团有限公司资助项目（事１２０６０８４０Ａ）　　　　——　收稿日期：２０１３－０１－１６；修订日期：２０１３０９１４　　　　　　　　作者简介：李晓闲（１９８８一），女，硕士研究生，从事专业：钒在钢中的作　—　用及其应用。Ｅｍａｉｌ：ｘｉａｏｘｉａｎ０６２５＠１６３．ｃｏｍ　　　　　通讯作者：雍岐龙（１９５３一），男，博导，教授，从事专业：金属材料基础理　　　　　　　　　　　　　　　　论及强韧化技术研究，联系地址：北京市钢铁研究总院工程用钢所—　　（１０００８１），Ｅｍａｉｌ：ｙｏｎｇｑ］【＠１２６．ｃｏｍ