Влияние микролегирования ниобием на рост зерен аустенита стали SAE 8620, модифицированной титаном

K. A. ALOGAB, D. K. MATLOCK, J. G. SPEER and H. J. KLEEBE

ISIJ Int., Vol. 47 (2007) No. 2, pp. 307-316

Полный текст

Аннотация

Влияние микролегирования ниобием на рост зерен аустенита стали SAE 8620, модифицированной титаном
The Influence of Niobium Microalloying on Austenite Grain Coarsening Behavior of Ti-modified SAE 8620 Steel

K. A. ALOGAB,1) D. K. MATLOCK,2) J. G. SPEER2) and H. J. KLEEBE3)
1) Department of Mechanical Technology, Buraydah College of Technology, Buraydah, Saudi Arabia. 2) Advanced Steel Processing and Products Research Center, Department of Metallurgical and Materials Engineering, Colorado School of Mines, Golden, CO 80401. 3) Institute for Applied Geosciences, Schnittspahnstrasse 9, Technical University of Darmstadt, D-64287 Darmstadt, Germany.

Оценили потенциал микролегирования стали SAE 8620, модифицированной титаном, ниобием в интервале 0,02 – 0,11 % для подавления чрезмерного роста аустенитного зерна при цементации. Состав сталей был разработан на основе фундаментального термодинамического анализа, как часть большого исследования о влиянии состава, термомеханической истории и условий псевдо-науглероживания (т. е. без науглероживающей атмосферы) на рост зерен аустенита. Были изготовлены лабораторные образцы для моделирования режимов обычной горячей прокатки и контролируемой прокатки для производства различного начального распределения преципитатов. Термообработка с псевдо-науглероживанием, проводилась в области температур 950 – 1100 С с выдержкой от 30 до 360 мин. Распределение преципитатов по размерному ряду, морфологии и химическому составу в образцах, отличающихся по условиям прокатки и термообработки было оценено с помощью просвечивающей электронной микроскопии на выделенных репликах. Результаты показали, что увеличение количества добавок ниобия в сталь SAE 8620, модифицированную титаном, ограничивает рост аустенитного зерна и увеличивает время его роста, особенно при температурах ниже 1050 С. Сталь, модифицированная титаном, без ниобия имела либо сильную разнозернистость, либо псевдо-нормальный рост зерна (с очень большим средним диаметром). В то время как выдержка стали, модифицированной титаном и ниобием (например, 0,06 % Nb) при 950 С в течение 6 часов или при 1000 С в течение 4 часов давала однородную мелкую структуру зерна (средний диаметр менее 20 мкм). Меньший размер зерна, полученный в Ti-Nb модифицированных сталях, вызван присутствием Nb-обогащенных преципитатов, которые препятствуют росту аустенитного зерна. Кроме того, установлено, что распределение преципитатов и рост зерна также зависит от истории прокатки стали. Полученные результаты показывают, что ниобий может быть с успехом использован для подавления роста зерна в науглероживаемых сталях. [Англ.]

А.А. Алексеенко