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首页 > 过刊浏览>2022年第25卷第1期 >68-73. DOI:10.3969/j.issn.1007-9629.2022.01.010
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NbC对HRB500钢筋凝固过程中异质形核与晶粒细化的影响
作者:
作者单位:

1.贵州大学 材料与冶金学院，贵州 贵阳 550025;2.贵州大学 贵州省冶金工程与过程节能重点实验室，贵州 贵阳 550025;3.首钢水城钢铁(集团)有限责任公司，贵州 六盘水 553000

作者简介:

熊星强（1996—），男，重庆奉节人，贵州大学硕士生.E-mail：864042339@qq.com

通讯作者:

李长荣（1963—），男，贵州桐梓人，贵州大学教授，博士生导师，博士. E-mail：crli@gzu.edu.cn

中图分类号:

TG142.1

基金项目:

国家自然科学基金资助项目（52074095，51864013）；贵州省科技计划项目（［2018］1026，［2019］1115，［2019］2163）


Effect of NbC on Heterogeneous Nucleation and Grain Refinement of HRB500 Reinforcement during Solidification
Author:
Affiliation:

1.College of Materials and Metallurgy，Guizhou University，Guiyang 550025，China;2.Guizhou Province Key Laboratory for Metallurgical Engineering and Process Energy Saving，Guizhou University，Guiyang 550025，China;3.Shougang Shuicheng Iron and Steel (Group) Co.，Ltd.，Liupanshui 553000，China

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    摘要:

    基于二维错配度理论，针对以NbC为基底的相对形核相γ-Fe、α-Fe进行错配度计算.利用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、金相显微镜（OM）、动态热模拟相变仪，以及力学性能测试，研究了含Nb微合金钢的析出强化、细晶强化、控冷效果、显微组织及力学性能.结果表明：α-Fe与NbC异质形核的效果较好，γ-Fe与NbC异质形核的效果不理想；在连续冷却过程中，珠光体的临界冷却速率为1.5 ℃/s，贝氏体的临界冷却速率为5.0 ℃/s；含Nb的HRB500钢筋通过合适的控冷工艺可以有效细化晶粒尺寸，提高微合金钢的力学性能.

    Abstract:

    Based on the two-dimensional mismatch theory， the relative nucleation phases γ-Fe and α-Fe on NbC were calculated. The precipitation strengthening， fine grain strengthening， cooling control effect， microstructure and mechanical properties of microalloyed steel containing niobium were studied by means of scanning electron microscope（SEM）， transmission electron microscope （TEM）， optical microscope （OM）， dynamic thermal simulation transformation instrument and mechanical properties test. The results show that the effect of α-Fe and NbC heterogeneous nucleation is better， but the effect of γ-Fe and NbC heterogeneous nucleation is not ideal； in the continuous cooling process， the critical temperature of pearlite transformation is 1.5 ℃/s， and the critical temperature of bainite transformation is 5.0 ℃/s； the Nb containing HRB500 can effectively refine the grain size and improve the mechanical properties of microalloyed steel through appropriate controlled cooling process.

    表 1 试验钢的化学组成Table 1 Chemical composition of test steels
    图1 2#试验钢的连续冷却转变工艺Fig.1 Process diagram of continuous cooling transformation of 2# test steel
    图2 拉伸试件尺寸Fig.2 Dimension of standardized steel bar sample for tensile test （size：mm）
    图3 NbC的（100）面与γ-Fe（100）面、α-Fe（100）面的晶体学匹配关系图Fig.3 Parallel time lattice mismatch degree diagram of （100）NbC vs（100） γ-Fe ，（100） α-Fe
    图4 2#试验钢的静态冷却转变曲线Fig.4 CCT curves of 2# test steel
    图5 不同冷却速率下2#试验钢的显微组织形貌Fig.5 Micro morphology of 2# test steel at different cooling rates
    图6 试验钢的显微组织形貌Fig.6 Micro morphology of test steels
    图7 试验钢中铁素体晶粒尺寸Fig.7 Ferrite grain size of test steels
    图8 试验钢的拉伸应力-应变曲线Fig.8 Tensile stress-strain curves of test steels
    图9 2#试验钢析出物的TEM、SADP、EDS分析Fig.9 TEM， SADP and EDS analysis of 2# test steel precipitate
    表 4 试验钢的力学性能Table 4 Mechanical properties of test steels
    参考文献
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熊星强,李长荣,庄昌凌,黎志英,王劼.NbC对HRB500钢筋凝固过程中异质形核与晶粒细化的影响[J].建筑材料学报,2022,25(1):68-73

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  • 收稿日期:2020-09-30
  • 最后修改日期:2020-11-16
  • 在线发布日期: 2022-01-19
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