1.Који елементи се углавном додају током микролегирања хладно-котлованих котура?
Три најосновнија и најчешће коришћена елемента у микролегирању хладно-котлова су ниобијум (Нб), титан (Ти) и ванадијум (В). Иако сви могу побољшати снагу, њихови механизми деловања и фокуси се разликују.
2. Које су јединствене предности микролегирања ниобијума (Нб)?
Ниобијум је најефикаснији рафинер зрна, а његова јединствена предност лежи у снажној инхибицији рекристализације аустенита.
Снажна инхибиција рекристализације и пречишћавање микроструктуре фазне трансформације: Током врућег ваљања, количине ниобијума у траговима (нпр. 0,025%) могу значајно повећати температуру заустављања рекристализације аустенита, узрокујући издуживање зрна аустенита и формирање бројних деформационих трака током ваљања на нижим температурама. Ове деформационе траке постају преференцијална места нуклеације за зрна ферита током наредних фазних трансформација, што резултира изузетно фином коначном микроструктуром. Истраживања су показала да додавање ниобијума може смањити просечан пречник зрна бродског челичног лима до 42,89%.
Такође обезбеђује ојачање падавина: Током или након фазне трансформације, ниобијум се таложи као честице НбЦ на наносмеру, обезбеђујући додатно ојачање преципитације матриксу. Ово је још један важан извор високе чврстоће ниобијум микролегираног челика.
Значајни ефекти и економично дозирање: Додавање 0,02% до 0,05% ниобијума челику обично производи значајан ефекат јачања финих{2}}зрна, постижући оптималну равнотежу између чврстоће и жилавости. Ово чини микролегирани челик ниобијумом посебно погодним за аутомобилске структурне компоненте и челике за цевоводе са високим захтевима за обликовање и сигурност.
3. Шта је посебно у улози микролегирања титанијума (Ти)?
Јединствена својства титанијума леже у његовој изузетно високој хемијској реактивности и свестраности, што га чини разноврсним елементом у микролегирању.
**Заштитник за фиксирање азота:** Титанијум показује јак афинитет везивања са азотом, првенствено формирајући високо стабилне ТиН честице на високим температурама. Ове фине ТиН честице играју две кључне улоге: прво, оне причвршћују границе зрна током загревања плоче, спречавајући грубљење зрна аустенита; друго, они имобилишу слободни азот у челику, елиминишући његове штетне ефекте на формабилност и жилавост, и штитећи друге микролегирајуће елементе (као што су ниобијум и ванадијум), омогућавајући им да функционишу ефикасније.
**Снажно ојачавање преципитацијом:** Током накнадног контролисаног процеса ваљања и хлађења, титанијум се таложи у великим количинама као честице ТиЦ наноразмера, стварајући значајан ефекат јачања падавина. На пример, микролегирање титанијума се широко користи у развоју челика високе чврстоће од 700 МПа-у процесима континуираног ливења и ваљања танких плоча.
**Редослед утицаја:** Студије су потврдиле да се способност инхибиције раста зрна аустенита током загревања повећава у редоследу ванадијум → ниобијум → титан, при чему титан испољава најјаче дејство.
4. Који су главни доприноси микролегирања ванадијума (В)? Са којим елементима се често користи у комбинацији?
Ванадијум је најтипичнији елемент за ојачавање падавина, чији је главни допринос значајно повећање чврстоће челика кроз таложење.
Главни допринос – Јачање падавина: Ванадијум има високу растворљивост чврсте супстанце у челику и таложи се првенствено као честице ВЦ или ВН на наноразмери у феритној матрици током или после фазне трансформације аустенита-у-ферит. Ове фине честице ефикасно ометају кретање дислокација, чиме значајно побољшавају границу течења и затезну чврстоћу челика. На пример, микролегирање ванадијума може повећати границу течења К960 тракастог челика на 1053 МПа.
Ограничени ефекат пречишћавања зрна, често захтева додавање композита: У поређењу са ниобијумом и титанијумом, ванадијум има слабију способност да инхибира рекристализацију аустенита и рафинира зрна током топлоте обраде. Стога, да би се постигле боље укупне перформансе, ванадијум се често користи у комбинацији са елементима као што су ниобијум и титанијум.
Примери композитних апликација:
В-Н микролегирање: Намерно повећање садржаја азота промовише таложење ВН, додатно побољшавајући ефекат јачања падавина и побољшавајући отпорност на корозију. Широко се користи у челику за бродоградњу, челику за ојачање{2}} високе чврстоће и другим пољима.
Ти-Нб-В композит: У развоју-челика високе чврстоће 420ЛА за аутомобилске конструкције, усвојено је Ти-Нб-В композитно микролегирање, које може да комбинује ефекте фиксације азота и пречишћавања зрна титанијума, снажног ефекта пречишћавања зрна и пречишћавања зрна ван, као и ефекта пречишћавања нитробијума. постићи одличан баланс између чврстоће и формабилности.
5. Поред Нб, Ти и В, који други елементи се могу користити за микролегирање хладно-мотаних котура?
Бор (Б): У изузетно малим количинама, побољшава очвршћавање. Бор је најефикаснији елемент за побољшање каљивости челика. Додавање 0,0005% до 0,003% бора челику може значајно да одложи трансформацију из ферита у перлит, обезбеђујући да чак и дебљи делови могу да постигну мартензитну структуру, што је кључно за вруће{4}}формиране челике.
Молибден (Мо): Побољшава очвршћавање и побољшава стабилност каљења. Молибден снажно побољшава каљивост челика и сузбија ломљивост. У микролегираним челицима, молибден се често користи у комбинацији са ниобијумом, титанијумом итд., како би подстакао таложење карбида наноразмера и одржао њихову фину дисперзију на вишим температурама, чиме се постизала већа чврстоћа и добре перформансе на високим{3}}температурама. На пример, микролегирање молибдена је једна од кључних технологија у челику за складиштење ЛНГ-а који штеди никл.
Хром (Цр): Побољшава чврстоћу и отпорност на корозију. Хром може на одговарајући начин повећати чврстоћу челика, и што је још важније, може побољшати отпорност челика на корозију. Додавање Цр у В-Н микролегирани челик може додатно оптимизовати микроструктуру и постићи добар баланс чврстоће и жилавости.