Ti-V-Mo微合金化22MnB5钢中析出相及其强化作用

使用温成形替代热成形可以避免热成形过程中表面氧化等问题,但热成形常用22MnB5钢在高温回火后出现明显的软化现象.而通过向钢中添加Ti、V、Mo等微合金元素可以在钢中形成细小的析出相以及细化晶粒,起到提高强度的作用,从而可以解决该问题.因此,通过在22MnB5钢中添加Ti、V、Mo微合金元素,利用OM(光学显微镜)、FE-SEM(场发射扫描电子显微镜)、EBSD(电子背散射衍射)、TEM(透射电子显微镜)、XRD(X射线衍射分析)、EDS(能谱仪)及物理化学相分析法等,研究试验钢中析出相特征及其强化作用.试验结果表明,22MnB5钢与Ti-V-Mo微合金钢淬火后的显微组织均为典型的板条马氏体,而两者的析出相除渗碳体外,Ti-V-Mo微合金试验钢中还析出了TiC以及少量的(V,Mo)C,经试验测量,抗拉强度比22MnB5钢提高90 MPa以上.600℃回火1h后,Ti-V-Mo微合金试验钢中析出大量尺寸为20 nm以下的纳米级MC(M=Ti+V+ Mo)型析出相,使得马氏体钢有效晶粒尺寸细化到约1.3 μm.通过理论分析发现,其析出强化作用可达500 MPa以上,同时,由于(Ti,V,Mo)C析出相钉扎晶界使得晶粒细化而产生的细晶强化效果为70 MPa以上,在析出强化和细晶强化综合作用下,Ti-V-Mo微合金试验钢比22MnB5钢的强度提高600 MPa以上.因此,根据本研究的结果,Ti-V-Mo微合金试验钢在一定程度上改善了钢板材料在中温成形时出现的软化现象.