钒及钒氮合金加入量对螺纹钢筋性能组织影响的研究(修改)
微合金元素对钢性能的影响
微合金元素对钢性能的影响【摘要】钒、钛、铌等微合金元素都可以通过细化晶粒和沉淀强化来提高钢的强度，但由于其作用机理及强化强度受到本身特性和工艺条件的影响而不同，且对抑制再结晶的能力表现不同，具体表现为铌>钛>钒。
【关键词】微合金化元素；作用机理；析出；裂纹1.引言微合金元素如钒、钛、铌等，在钢中由于其碳氮化物可以调节形变奥氏体的再结晶行为和阻止晶粒长大，间接起到细化晶粒的作用，并对钢产生沉淀强化，从而提高钢材的强度和韧性，因此在钢材生产中得到了越来越多的应用。
但是，控制不好，AlN和（Nb、Ti、V）的碳氮化物大量在晶界析出，会促使钢的塑性降低，产生表面横裂纹。
因此研究微合金元素在钢材中行为变化及对钢材性能的影响规律，为实际生产中提供一定的理论基础。
2.微合金化元素对钢性能的影响“微合金化”是指这些元素在钢中含量较低，通常低于1%（质量分数）[l]，目前大量使用的是铌、钒、钛等，其特点是能与碳、氮结合成碳化物、氮化物和碳氮化物，这些化合物在高温下溶解，在低温下析出。
其作用表现在：在加热时阻碍原始奥氏体晶粒长大；在轧制过程中抑制再结晶及再结晶后的晶粒长大；在低温时起到强析出强化的作用。
通过合金元素的固溶及其固态反应，影响微结构乃至结构、组织和组分，从而使金属获得要求的性能[2]。
国内外许多学者对微合金元素在钢中的应用做了大量的研究工作，己经基本掌握了微合金元素在钢中的作用规律[3]，如表1所示。
2.1钒2.1.1 钒微合金化理论基础钒在微合金钢中单独加入时主要形成VC、VN和V（N、C），属中间相，其化学式可在VC～V4C3之间变化。
钒在钢中的固溶量随温度的升高而迅速增大，而VC、VN的量则相应下降，但在较低的加热温度下，其碳化物可以完全溶解（至少是绝大部分）到奥氏体中，因此V的利用率高，对沉淀强化的贡献大，成为非调质钢中的主要的和常用的微量添加元素，为钛和铌所不及。
钒的碳化物土要以相间沉淀的形式析出，在α相区内析出量不多，并与α相保持共格关系。
HRB400E螺纹钢中钒的强化作用研究
HRB400E螺纹钢中钒的强化作用研究摘要：本文通过对不同钒含量螺纹钢的性能进行研究，发现钒在细化晶粒方面效果较好。
由各种强化机制对屈服强度的贡献计算结果不难发现钒能够加强析出强化的作用。
文章对HRB400E螺纹钢中钒的析出情况进行热力学计算，并分析了不同钒含量对析出温度的影响。
关键词：HRB400E螺纹钢;钒化物析出;热力学计算目前，HRB400E钢筋的开发主要采用钒微合金化技术，铌微合金化和铌钒复合微合金化技术也得到应用，但是铌铁和钒铁的价格长期居高不下，造成生产成本的显著增加。
Cr能够显著提高钢材强度，并且具有明显的价格优势。
在目前严峻的形势下，冶金企业采用低成本的合金添加元素生产三级钢筋具有重要意义。
一、慨况随着经济的发展，对建筑用钢筋性能的要求越来越高，使钢筋朝着高强度、抗震、耐腐蚀、耐低温等多元化方向发展。
在十二五发展规划中明确提出要“适应减量化用钢趋势，升级热轧螺纹钢标准，重点发展400兆帕及以上高强度螺纹钢筋”。
目前，高强度可焊接热轧钢筋主要采用的是微合金化技术，而钒微合金化技术由于具有众多优势而成为发展高强度钢筋的主要技术路线。
由于钒等贵重金属含量的增加，将会导致钢筋成本明显提高，无论是从节约资源还是从企业降本增效角度考虑都是不利的，而通过工艺方法高钢筋性能则有利于实现降本增效和节约资源。
用屈服强度400 MPa级的三级钢筋替代屈服强度335 MPa级的20MnSi二级钢筋，不仅可以保证工程结构的正常使用和安全，而且可以显著节约钢筋用量，产生巨大的经济效益和社会效益。
目前，HRB400E钢筋的开发主要采用钒微合金化技术，铌微合金化和铌钒复合微合金化技术也得到了应用，但铌铁和钒铁的价格长期居高不下，造成生产成本的显著增加，这也是国内三级钢筋难以普遍推广的重要原因．铬是一种重要的合金元素，与钒铁相比，铬铁的价格便宜得多，并且也有显著提高强度的作用。
因此，在低成本的钢筋中添加合金元素，生产三级钢筋具有重要的意义。
HRB400螺纹钢中钒的强化作用探析
HRB400螺纹钢中钒的强化作用探析摘要：HRB400螺纹钢中钒的强化作用起到了非常关键的作用，对于螺纹钢的质量提升起到了重要的作用。
HRB400螺纹钢是当前工程中应用的重要钢材，对于工程施工起到了关键的作用。
而随着现代建筑工程要求提升，对于螺纹钢的强度要求也有所提升，钒在细化晶粒中应用具有一定的强化作用，可以实现钢材的强度提升。
本文笔者针对HRB400螺纹钢进行了分析研究，提出了HRB400螺纹钢中钒强化作用研究的课题，并在文章中建立了相关试验对HRB400螺纹钢钒强化作用进行了相应的研究。
关键字；钢材；螺纹钢；强化作用；钒1. HRB400螺纹钢中钒强化作用研究阐述HRB400螺纹钢也是现代社会发展过程中应用的重要钢材料，对于社会的发展建设有非常重要的作用。
我国正处于高速发展阶段，对于刚才的使用需求量相对比较大，一定程度上刺激了我国钢材市场以及钢材技术应用效果的控制，提升钢材的应用效果，确保其技术的应用更加合理。
据相关数据研究表明，我国每年钢产量和消耗量在1500万吨左右。
HRB400螺纹钢是我国社会生产中的主要钢材料。
在社会发展过程中，针对钢材进行有效控制，并同时完成了相关材料研究。
如，在相关专家进行研究过程中，发现添加 V、Nb、Ti 等微合金元素能够提高钢筋的强度，提升韧性、屈强比也相对比较高。
另外，在实际的研究过程中，发现钒元素的应用具有良好的强化效果。
所以，本文建立相应的课题，主要是为了完成HRB400螺纹钢与钒强化作用之间的关系分析。
以下是具体的试验内容。
2. HRB400螺纹钢中钒强化作用试验建立HRB400螺纹钢钒强化作用应用分析过程中，主要是完成不同钒含量对HRB400螺纹钢的强化作用分析。
试验中建立三组钒样品含量进行试验技术对比，在实际的试验展开过程中，要求钒含量分别设置为0. 020% 、0. 032% 、0.042%。
在试验过程中，要求HRB400螺纹钢要经过常温工艺进行处理，并在其生产完毕之后，测定钢材中的主要组成成分。
钒铁与钒氮合金生产HRB500钢筋的对比试验研究
Ｃｅｐ 装炉量 ／ｔ·炉－１ 合金加入量 ／ｋｇ·炉－１
０．４５
１３５
８０
０．４７
１４２
６５
０．５０
１４２
８０
０．４２
１４０
６５
注：表中 Ｃｅｐ＝Ｃ＋１／６Ｍｎ＋１／５（Ｃｒ＋Ｖ＋Ｍｏ）＋１／５（Ｃｕ＋Ｎｉ）
２ 实验结果
２．１ 金相组织 图 １ 为 加 入 ＶＮ 合 金 与 ＦｅＶ 合 金 的 钢 筋 金
收稿日期： ２００７－０６－２７ 作者简介： 赵亮（１９７９－），男，陕西西安人，硕士研究生；
电话： ０２９－８２２０２９３３； Ｅ－ｍａｉｌ： ｓｎａｋｅｒ＿ｚｌ＠１６３．ｃｏｍ
被作为提高钢筋类长型材产品强度最合适的微合 金化元素之一， 传统生产含钒微合金钢筋的方法 是 在 钢 筋 中 加 入 钒 铁 合 金 。大 量 试 验 结 果 证 实［１］， 含钒的微合金化钢筋中加入氮元素， 在相同的 强度水平条件下， 可减少钒的加入量， 明显降低钢 的生产成本。本文主要研究了加入 ＶＮ 合金对钢 筋性能的影响， 并确定ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ行生产 ＨＲＢ５００ ＭＰａ 热 轧带肋钢筋的试验， 同时与加入钒铁合金生产的 Ｆｉｇ．６ Ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｐｒｏｂｅ ｐａｔｔｅｒｎ ｏｆ ｓｐｅｃｉｍｅｎ
a嘲80f犯5809fcv啦5vnl2犯5vnl2啦58酬啦o8自fcv啦坊vnl2咖20vnl2币20时效前时效后5106502l51565523时效前55072020时效后54071521时效前时效后5206702351066024时效前时效后5457102554070524热加工工艺2007年第36卷第18期万方数据空塑2生苎22奎皿瞳衄暖朗噎阻哪咖24焊接性能钢筋的焊接性能取决于碳当量
V对含氮20MnSi螺纹钢组织和力学性能影响的研究
strength of831MPa,the tensile strength of1140MPa,the elongation is29.1%,yield ratio is0.79,impact toughness is99.6J,high ductility aseismic steel.Although the performance of20MnSi rebar excellent,but by the N elements to join the test steel aging time increased to180days.Keywords:Vanadium；Nitrogenous20MnSi；Microstructure；Mechanical properties；Aging目录摘要 (I)Abstract (II)引言 (1)1文献综述 (2)1.120MnSi钢的发展概述 (2)1.1.120MnSi钢应用前景 (2)1.1.220MnSi钢的成分及其性能 (4)1.1.3国内外20MnSi钢的研究现状 (5)1.2高氮钢的研究概述 (7)1.2.1氮元素在钢中的应用 (7)1.2.2气体增氮的原理 (9)1.2.3合金增氮的原理 (10)1.2.4高氮钢的研究现状 (11)1.2.5高氮钢的冶炼方法和存在的问题 (12)1.3钒的研究概述 (13)1.3.1钒微合金化的机理 (13)1.3.2钒的在20MnSi钢应用现状 (14)1.4选题的背景和意义 (15)1.4.1选题的背景 (15)1.4.2选题的意义 (15)2不同V含量下含氮20MnSi钢的冶炼与研究方法 (17)2.1不同V含量下含氮20MnSi钢的冶炼 (17)2.1.1试验材料的准备 (17)2.1.2试验钢的冶炼 (18)2.2研究方法 (19)2.2.1热处理试验 (19)2.2.2微观组织观察 (19)2.2.3力学性能测试 (20)2.2.4室温冲击试验 (21)2.2.5时效性研究 (21)3V对含氮20MnSi钢微观组织和夹杂物的影响 (23)3.1V对含氮20MnSi钢显微组织的影响 (23)3.1.1未时效组织的影响 (23)3.1.2自然时效组织的影响 (25)3.2含氮20MnSi钢穿水冷却的模拟 (28)3.3V对含氮20MnSi钢夹杂物的影响 (33)3.4本章小结 (37)4V对含氮20MnSi钢的力学性能的影响 (39)4.1未时效室温拉伸试验结果及分析 (39)4.2未时效室温拉伸断口形貌分析 (41)4.3时效拉伸室温拉伸试验结果及分析 (42)4.4时效拉伸断口形貌分析 (45)4.5冲击韧性试验结果及分析 (46)4.6分析讨论 (51)4.7本章小结 (55)结论 (56)参考文献 (57)在学研究成果 (62)致谢 (63)引言钢铁产业是国民经济的支柱型产业，是一个国家经济水品和综合国力的重要标志。
使用氮化钒铁合金生产高强度钢筋的工业试验
s comparative ex periment s w ere aslo car ried o ut using Fe-V and V-N. Result s
in ( 1)
r= 0. 858; P= 2. 6 .. 10- 47
钢筋拉伸强度Rm 与钒加入量的关系:
Rm= 601. 4+ 108. 1 QV
in ( 2)
r= 0. 791; P= 2. 2 .. 10- 35
钢筋伸长率Ae 与钒加入量Vin的关系:
Ae /% = 18. 8- 1. 8 QV
为对照试验。结果表明: ( 1) 使用氮化钒铁合金化成分控制稳定; ( 2) 使用氮化钒铁合金化钒的收得率高
于使用钒铁或氮化钒; ( 3) 钢中钒含量、钒的加入量对钢材机械性能的影响规律性非常明显, 所得定量经
验式可用于合金成分设计参考; ( 4) 使用氮化钒铁合金化完全可满足HRB400~ 500 高强度钢筋的生产,
关系数; P 为相关显著性的信度水准, 可见各回归
100 t 转炉冶炼.. 脱氧、合金化、吹氩.. 小方坯连
铸机( 165 m .. 165 m) .. 轧制成.. 20~ 32 mm 钢
筋.. 检验、入库
2.. 用氮化钒铁合金化的成分控制水平
使用氮化钒铁合金化的螺纹钢中含钒量的控
制结果及其对照试验结果列于表1。使用氮化钒
铁合金化, 钢中钒质量分数与加入钒量之间的关
次钢中w ( N) = 40 .. 10
钒及钒氮合金加入量对螺纹钢筋性能组织影响的研究（修改）
钒及钒氮合金加入量对螺纹钢筋性能组织影响的研究刘永林1）2）张金柱1）（1．贵大冶金材料学院；2 ．水钢技术中心，贵州水城553028）摘要：钢筋混凝土用热轧带肋钢筋是我国钢材产品中用量最大的品种之一，本次研究的课题是在Ⅱ级钢筋（２０ＭｎＳｉ）的基础上加入微合金元素V及V N合金研究V及V N合金对螺纹钢筋性能组织的影响。
得出VFe钢筋、VN 钢筋V含量与强度指标关系，为生产各种级别的螺纹钢筋成分设计及工艺控制提供参考。
关键词：螺纹钢筋；V含量；抗拉强度；屈服强度0 前言钢筋混凝土用热轧带肋钢筋是我国钢材产品中用量最大的品种之一，2006年热轧带肋钢筋产量近8300万吨，占全国钢材产量近20%。
国外建筑行业普遍采用400MPa、500MPa级钢筋，在欧洲，屈服强度为５００ＭＰａ的ＩＶ级钢筋和６００ＭＰａ的Ｖ级钢筋已取代Ⅲ级钢筋获得广泛应用，美国1996年钢筋产品标准增加了520MPa级钢筋。
我国目前也正在致力于Ⅱ级钢筋（２０ＭｎＳｉ）向Ⅲ级钢筋的升级换代，国标GB1499-1998增加了500MPa 级钢筋。
对400MPa及500MPa级钢筋GB1499-1998给出了五大元素上限并提示可加入V、Ti、Nb等微合金元素作为强化元素。
本次研究的课题是在Ⅱ级钢筋（２０ＭｎＳｉ）的基础上加入微合金元素V及V N合金研究V及钒V N合金对螺纹钢筋性能组织的影响。
1 试验螺纹钢筋成分设计及工艺控制1．1 成分设计试验螺纹钢筋C、Si、Mn元素的含量按国标GB1499-98中限控制，P 、S≤0.04%（见表一），V及VN按钢中V含量达到表二的不同档次加入。
表一钢筋成分设计（wt%）C Si Mn P S0.19～0.24 0.45～0.65 1.25～1.50 ≤0.04 ≤0.04表二V钢及VN 钢中V含量（wt%）V 0.05～0.055 0.070～0.075 0.09～0.095 0.105～0.110VN 0.025～0.030 0.045～0.050 0.10～0.111．2工艺设计：1．2．1工艺路线铁水、生铁块、废钢—氧气顶吹转炉冶炼—挡渣出钢—钢包脱氧合金化（加入VFe、VN微合金化元）—吹氩—连铸（150方坯）—精整—加热炉加热—轧制—冷却—取样—拉伸试验—金相检验1．2．２冶炼工艺试验钢在25吨转炉上冶炼，出钢量31吨，脱氧合金化过程中加入钒铁及钒氮合金，顺序：SiMn---MnFe---SiFe---SiAlCaBa--VFe（VN）。
《2024年钒与稀土对钢轨用贝氏体堆焊合金的组织与耐磨性影响》范文
《钒与稀土对钢轨用贝氏体堆焊合金的组织与耐磨性影响》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，钢轨作为铁路运输的重要承载构件，其性能的优劣直接关系到铁路运输的安全与效率。
贝氏体堆焊合金因其优异的机械性能和耐磨性，在钢轨修复与强化中得到了广泛应用。
钒和稀土作为合金元素，对贝氏体堆焊合金的组织结构和耐磨性能具有显著影响。
本文旨在探讨钒与稀土对钢轨用贝氏体堆焊合金的组织与耐磨性的影响。
二、钒元素的影响1. 组织结构钒元素的加入能够显著改变贝氏体堆焊合金的显微组织。
钒能够与铁、碳等元素形成化合物，从而促进形成更为致密的晶体结构。
这些化合物具有较高的硬度和稳定性，能够有效提高堆焊合金的机械性能。
同时，钒元素的加入还能够细化晶粒，提高合金的韧性。
2. 耐磨性由于钒元素的加入，贝氏体堆焊合金的硬度得到提高，从而增强了其耐磨性能。
在钢轨使用过程中，耐磨性的提高能够有效延长钢轨的使用寿命，降低维护成本。
三、稀土元素的影响1. 组织结构稀土元素具有优异的物理化学性质，对贝氏体堆焊合金的组织结构具有显著影响。
稀土元素能够细化晶粒，改善合金的显微组织，使其更为致密。
此外，稀土元素还能够提高合金的抗腐蚀性能，增强其稳定性。
2. 耐磨性稀土元素的加入能够进一步提高贝氏体堆焊合金的耐磨性。
稀土元素能够与合金中的杂质元素形成稳定的化合物，从而减少杂质对合金性能的不利影响。
此外，稀土元素还能够改善合金的润滑性能，降低摩擦系数，进一步提高其耐磨性。
四、结论钒与稀土作为合金元素，对钢轨用贝氏体堆焊合金的组织与耐磨性具有重要影响。
钒元素的加入能够细化晶粒，提高硬度，从而增强耐磨性；而稀土元素的加入则能够进一步优化组织结构，减少杂质影响，改善润滑性能，进一步提高耐磨性。
因此，在钢轨用贝氏体堆焊合金的研发与应用中，应充分考虑钒与稀土的作用，以获得更为优异的性能。
五、展望未来研究应进一步探讨钒与稀土在贝氏体堆焊合金中的最佳配比和含量，以实现更为优异的机械性能和耐磨性能。
氮含量对钒微合金钢组织性能的影响
氮含量对钒微合金钢组织性能的影响氮含量对钒微合金钢组织性能的影响张开华1雍岐龙2（1. 攀枝花钢铁研究院，攀枝花617000；2.钢铁研究总院结构所，北京100081）摘要为了研究钒的析出形式对微合金组织和性能的影响，检验了实验室轧制的不同氮含量的两种钒微合金钢的组织和性能，结果表明，在轧后水冷条件下，V钢的组织中仅有极少量的铁素体，而V-N钢有大量的晶界铁素体。
在轧后空冷条件下，两种钢的组织均为铁素体+珠光体，V-N钢的铁素体晶粒比V钢细小，由于V-N钢中V(C,N)析出温度高，析出粒子粗大，对强度贡献较小，V-N钢的屈服强度和抗拉强度比V钢低，延伸率比V钢高。
关键词钒微合金钢组织性能氮含量The Effect of Nitrogen on Micro-structure and Mechanical Propertiesof V-bearing Micro-alloying SteelZhang Kaihua1 Yong Qilong2(1．Panzhihua Iron and Steel Research Institute, Panzhihua, 617000；2．Central Iron and Steel Research Institute ,Beijing，100081) Abstract The microstructure and mechanical properties of V-bearing micro-alloying steel of different nitrogen content have been studied at laboratory. The results show that the ferrite exists scarcely in V steel, and the grain boundary ferrite exists in V-N steel with water-cooling after rolling. With air-cooling after rolling, the temperature of V(C,N) presentation in V-N steel is higher that in V steel, the ferrite grain size of V-N steel is finer than that of V steel, the yield strength and tensile strength of V steel is higher than that of V-N steel, the elongation is lower thanthat of V-N steel.Key words vanadium, micro-alloying steel, structure, mechanical properties, nitrogen1 引言高强度微合金钢中，加入微合金元素的目的是产生晶粒细化和沉淀强化，提高钢材的性能。
钒对高强度钢耐延迟断裂性能的影响
钒对高强度钢耐延迟断裂性能的影响惠卫军1,董 瀚1,王毛球1,陈思联1,翁宇庆2(11钢铁研究总院 结构材料研究所,北京 100081;21中国金属学会,北京 100711)摘要:研究了不同钒含量的42CrMo钢的缺口拉伸延迟断裂性能。
试验结果表明,钢中加入适量的V能够改善高强度钢的耐延迟断裂性能,并对其作用机制进行了探讨。
关键词:微合金化;高强度钢;延迟断裂;氢陷阱;二次硬化中图分类号:TG146.4;TG115.5 文献标识码:A 文章编号:025426051(2002)0120010203E ffect of V anadium Microalloying on Delayed FractureR esistance of High Strength SteelHU I Wei2jun1,DON G Han1,WAN G Mao2qiu1,CHEN Si2lian1,WEN G Yu2qing2(1.Division of Structural Materials,Central Iron&Steel Research Institute,Beijing100081,China;2.The Chinese Society for Metals,Beijing100711,China)Abstract:Effect of vanadium microalloying on delayed fracture resistance of42CrMo steel was investigated using notched tensile specimen in p H315Walpole solution.It′s showed that suitable amount of vanadium can significant2 ly improve the delayed fracture resistance of high strength steel.The reason of this improvement was discussed. K ey w ords:microalloying;high strength steel;delayed fracture;hydrogen trap;second hardening 高强度螺栓等结构件在潮湿空气、雨水等环境中的长期暴露过程中发生腐蚀,腐蚀坑处腐蚀反应生成的微量氢的扩散、吸收是引起延迟断裂的主要原因[1]。
钒和稀土对合金性能的影响
论文标题摘 要本文针对×××××××××××问题，使用×××××、×××××、×××××等方法，分别构建×××××、×××××、×××××等模型，使用Matlab 、Sas 、Lingo 等软件编程，得到×××××、×××××、×××××等结论，本文的特色是×××××。
针对问题一，在合金单独添加微量钒时建立产品的抗拉强度、延伸率、热裂倾向值HCS 关于钒的数量的近似函数关系，根据题目信息先画图判断钒与三个指标是线性还是非线性关系，然后确定函数类型为多项式函数，最后利用Excel 软件拟合出函数表达式。
运用数学上求解两者间的函数关系的理论知识建立模型，得到产品的抗拉强度、延伸率、热裂倾向值HCS 关于钒的数量之间的近似函数，分别为1337.1031114503233321311++-=x x x y ，5144.4916.6473.3081312++-=x x y ，1121275162504700121313+-+-=x x x y 。
针对问题二，其中包含两个问题，首先将第一问分为两个步骤解决，步骤一，沿用问题一的模型方法先求出产品的抗拉强度、延伸率、热裂倾向值HCS 关于稀土的数量之间的近似函数关系。
钒微合金化在抗震螺纹钢筋生产中的优势
钒微合金化在抗震螺纹钢筋生产中的优势引言保证钢筋抗震性能的关键在于选择材质合适的钢筋。
有不少的国际标准对钢筋材质的具体规格做出了详细规定。
本文分析了抗震钢筋的各种关键性能。
同时对抗震钢筋的主要生产工艺，退火和自回火（QST）工艺和微合金化（MA）工艺的优缺点进行了评述。
研究结果表明，钒微合金化工艺能够使钢筋的各种性能达到最优组合，满足所有的基本性能指标。
同时还能减少重要的加工过程中存在的问题，降低钢铁生产企业在浇注和轧制过程中的劳动强度。
多年以来，通过特殊的设计和材料来防止建筑物在地震过程中出现倒塌，这一需求已经得到了广泛的理解和认同。
尽管如此，还是经常见证不可预测的地震灾害带来的灾难性后果。
最近在中国和海地发生的地震灾害引起了全世界的关注，同时再次及时地提醒我们，必须通过改善建筑物的设计和施工，来避免类似悲剧的重演。
在地震灾害中遭到破坏或者摧毁的建筑物都是较旧的建筑物，未能按现行的较高标准进行建造。
但目前仍有许多新建的建筑物依然缺乏足够的抗震能力。
因此，必须努力改善这种情况。
采用钢筋混凝土结构是一种提高建筑物抗震能力的有效而经济的方法。
在钢筋混凝土结构中，需要通过钢筋来为混凝土提供必要的强度和稳定性。
同时在地震过程中，需要钢筋来吸收地震的能量。
因此，在地震高发地区，例如中国，为了使建筑物具备高于标准的抗震能力，选择合适材质的钢筋尤为重要。
许多国家，包括中国，都颁布实施了抗震钢筋的相关标准。
标准的设计理念是保证钢筋在地震过程中发生变形但不发生断裂。
这种方法保证结构在地震过程中，能够有效吸收地震的能量，而不发生倒塌。
为了满足这种要求，钢筋必须具有足够的强度，足够的延性，以及承受高塑性应变条件下的循环变形能力。
同时钢筋混凝土结构在真实条件下的行为模式必须具有可预测性。
因此，为抗震目的而设计的钢筋，其性能参数必须严格控制在规定的范围之内。
1、高强度抗震钢筋的生产方法热轧高强度钢筋通常采用下列两种方法进行生产：一是低合金碳－锰钢在线热处理，有时也称为淬火和自回火（QST）工艺；二是微合金化和空气冷却-通过添加钒、铌和钛。
钒对钢材性能的影响
0.07%V-0.8%Mn
0.0%V-0.8%Mn
1200
1300
1400
1500
1600
试验温度,oC
[Test Temperature, oC]
锰和钒对高温塑性的影响
[Effects of Manganese and Vanadium on High Temperature Ductility]
良好的铸造性能不易产生横向和高温破裂goodcastabilityrelativefreedomfromtransverseandhightemperaturecrackingvc和vn在奥氏体和铁素铁中的高溶解度低均热温度highsolubilityin?and?ofvcandvnlowsoakingtemperatures在轧制过程中析出较少或溶质牵制较小低轧制负荷及高生产率littleprecipitationorsolutedragduringrollinglowrollingloadsandhigherproductivity通过传统的晶界钉扎及晶内成核铁素体实现细化晶粒强度和韧性grainrefinementbybothconventionalgrainboundarypinningandintragranularferritenucleationstrengthandtoughness析出发生在奥氏体向铁素体转变过程中和转变后明显强化作用precipitationduringandafter???transformationsignificantstrengthening形成坚硬难溶解的碳化物工具钢中的磨损阻力formationofhardrefractorycarbideswearresistanceintoolsteels与氮的结合能力有助于强化及防止由于氮引起的应变时效abilitytocombinewithnitrogenaidsstrengthandhelpspreventstrainageingdueton良好的铸造性能连铸产品不易发生横向裂纹goodcastabilityrelativefreedomfromtransversecrackinginccproducts003nb在790?c下试验后003nbtestedat790?c01v在850?c下试验后01vtestedat850?c0510152060070080090010001100cmncmnvcmnvncmnvnbcmnnb试验温度对热弯试验中所观察到的最长裂纹长度的影响theeffectoftesttemperatureonthelengthofthelongestcrackobservedduringhotductilitytesting平均试验温度ocmeantesttemperatureoc最长裂纹长度mmlen
《2024年钒与稀土对钢轨用贝氏体堆焊合金的组织与耐磨性影响》范文
《钒与稀土对钢轨用贝氏体堆焊合金的组织与耐磨性影响》篇一一、引言随着现代铁路运输的快速发展，钢轨的耐磨性、强度及使用寿命成为关注的焦点。
贝氏体堆焊合金作为一种重要的钢轨表面强化技术，其性能的优化对提高钢轨使用寿命具有重要意义。
本文重点探讨了钒与稀土元素对贝氏体堆焊合金组织及耐磨性的影响，为实际生产应用提供理论依据。
二、钒对贝氏体堆焊合金组织的影响钒作为微合金元素，在贝氏体堆焊合金中具有显著的作用。
钒的加入可以细化晶粒，提高合金的强度和韧性。
在贝氏体堆焊过程中，钒能够有效地促进碳化物的形成，这些碳化物可以阻碍晶界的滑移，从而提高合金的抗磨损性能。
此外，钒还能改善合金的加工性能，使其在堆焊过程中更易于控制。
三、稀土对贝氏体堆焊合金组织的影响稀土元素因其独特的物理化学性质，在合金中具有显著的细化晶粒、净化晶界的作用。
在贝氏体堆焊合金中，稀土元素的加入可以显著提高合金的致密性和均匀性，同时还能提高碳化物的稳定性，从而增强合金的耐磨性。
此外，稀土元素还能改善合金的抗氧化性能和耐腐蚀性能。
四、钒与稀土对贝氏体堆焊合金耐磨性的影响钒和稀土元素的加入，不仅影响了贝氏体堆焊合金的组织结构，还显著提高了其耐磨性。
通过实验对比发现，含有适量钒和稀土的贝氏体堆焊合金在经过一定时间的磨损试验后，其磨损率明显低于未添加或单一添加元素的对照组。
这主要是因为钒和稀土的加入改善了合金的硬度、韧性和耐磨性，使合金在受到磨损时能够更好地抵抗磨粒的侵蚀。
五、结论本文通过实验研究，探讨了钒与稀土对钢轨用贝氏体堆焊合金的组织与耐磨性的影响。
结果表明，钒和稀土的加入可以显著细化晶粒，提高合金的致密性和均匀性，同时增强碳化物的稳定性，从而提高合金的耐磨性。
在实际生产中，合理调整钒和稀土的含量，可以有效优化贝氏体堆焊合金的性能，进一步提高钢轨的使用寿命和安全性。
这为实际生产提供了理论依据和指导方向，对于推动铁路运输的发展具有重要意义。
六、未来展望随着科技的进步和铁路运输的发展，对钢轨的性能要求越来越高。
钒元素对钢铁性能的影响综述
钒元素对铸铁性能的影响1、钒钢的现状钒是世界上矿产资源中具有战略意义的稀贵金属，自从被人类发现以后，就受到了相当高的重视。
钒越来越多地被应用于航空、航天等高科技领域。
在钢中加人钒，可显著改善钢的性能。
实践表明, 在结构钢中加人0.1%的钒，可提高强度10-20% , 减轻结构重量15-25%,降低成本8-10%,若采用含钒高强度钢时, 可减轻金属结构重量40-50% , 比普通结构钢的成本低15-25%。
如果说钢是虎，那么钒就是翼，钢含钒犹如虎添翼。
只需在钢中加入百分之几的钒，就能使钢的弹性、强度大增，抗磨损和抗爆裂性极好，既耐高温又抗奇寒，在汽车、航空、铁路、电子技术、国防工业等部门，到处可见到钒的踪迹。
此外，钒的氧化物已成为化学工业中最佳催化剂之一，有“化学面包”之称。
在钢铁工业上，并不是把纯的金属钒加到钢铁中制成钒钢，而是直接采用含钒的铁矿炼成钒钢。
把钒掺进钢里，制成钒钢。
钒钢比普通钢结构更紧密，韧性、弹性与机械强度更高，钒钢制成的穿甲弹，能够射穿40厘米厚的钢板。
我国是钒资源比较丰富的国家，钒矿主要分布在四川的攀枝花和河北的承德，大多数是以石煤的形式存在。
近年来，我国含钒钢产量不断提高，品种不断增加，特别是在建筑用钢等方面发展十分迅速。
1996年, 我国各种含钒低合金钢的平均年产量为45万t , 到1999年已达65万t, 主要是由攀钢、首钢、鞍钢、宝钢、重钢等钢铁企业生产。
目前，产量在万吨以上的企业达到12家。
我国特大型钢铁钒钦开发生产基地攀钢是中国最大的钒产品生产企业，也是世界三大钒生产企业之一,在含钒的新品种开发、钢铁材料中钒的作用机理研究等方面,开展了大量的工作，经过20年努力已经开发并转产低合金钢品种达50多个。
尽管含钒钢正以10%的速率在中国得到应用,但和发达国家相比仍存在很大的差距。
据悉，我国钒的应用水平仅为欧洲发达国家的一半，仍有很大的潜力可挖。
[1]2、钒相关介绍钒元素符号是V，银白色金属，在元素周期表中属VB族，原子序数23，原子量50.9414，体心立方晶体,常见化合价为+5、+4、+3、+2。
以铌代钒生产_级螺纹钢性能研究_殷兵
文章编号:1006-2777(2006)03-0001-04以铌代钒生产Ⅲ级螺纹钢性能研究殷 兵,万信联(南昌钢铁有限责任公司检测中心,江西南昌 330012) 摘 要: 介绍了南钢公司以铌代钒生产Ⅲ级螺纹钢产品工艺试生产情况。
在试验阶段,通过对所试验的钢筋化学成分、力学性能和金相组织分析,阐明了不同工艺对产品质量的影响,得出最佳工艺方案。
在生产阶段,通过对大量的数据进行统计和质量分析,重点对抗拉强度偏低和无明显屈服现象进行分析,并提出了相应的改进措施。
关 键 词: Ⅲ级螺纹钢;铌代钒;性能研究中图分类号: TG142.1+3;TV335.6+4 文献标识码: AP erfor m ance St udy of Production C lassⅢThread Steel I nstead of V W ith NbYI N B ing,WAN X in-lian(D eter m a tion C en t e r o fN anchang Iron and S t ee l Co.,L t d.,Jiangxi N anchang330012,Chi na) Abst ract: T rial produc tion t e chno l ogy of classⅢt h read stee l instead o f V w it h N b a t N angang is introduced.In testing proce ss,che m ical co m po sition,mechanica l proper ties and m eta llog raph ic struc t ure of p roduct a re analysed,op ti m u m techno l ogy pro j ec t is achieved.M eanwhil e,i n the process of t he produc tion,i mproving measure m ents are pu t for w ard by a large number data,qua lit h ana l y-sis,lo w t ensile stren t h and no-obv iou s y ie l d effect ana l y sis. K ey W ords: classⅢthread steel;i n st e ad o fV w ith Nb;perfo r m ance study1 概述热轧400M PaⅢ级钢筋相对于Ⅱ级具有强度高、性能稳定,抗震性能好,节省钢材等优点,2003年南昌钢铁有限责任公司(南钢)开始开发和生产性能较稳定的20M nS i VⅢ级螺纹钢。
钒氮微合金HRB500E抗震螺纹钢强屈比不合格的原因分析
2018 年第 5 期2018 年 11 月2 生产工艺流程昆钢新区棒线厂Ф12～Ф28 mm HRB500E 热轧带肋钢筋生产工艺流程如下：连铸坯（冷或热） →上料 →入炉 → 加热 → 粗轧轧制 →1#飞剪切头、切尾（碎断）→ 中轧轧制 →2#飞剪切头、切尾（碎断）→ 精轧轧制 → 穿水冷却 → 3#飞剪倍尺分段 → 冷床上料 → 冷床冷却 → 冷床下料 → 定尺剪定尺剪切 → 横移检查 →（短尺剔除）→震动收集→打捆→ 称重 → 挂牌 → 入库。
3 钢筋强屈比偏低的原因分析为了更好的找出近期生产HRB500E 批量强屈比＜1.25的原因，对近期轧制的强屈比不合格钢筋的力学性能进行统计，统计结果见表1。
钒氮微合金HRB500E抗震螺纹钢强屈比不合格的原因分析李艳萍 李 涛 陈林斌 吴建银 付 坤（新区棒线厂）摘 要 新区棒线厂采用钒氮微合金化工艺生产HRB500E抗震螺纹钢时屈服强度和抗拉强度均达到国标的要求，但屈服强度和抗拉强度配比不合理，强屈比＜1.25。
通过对强屈比＜1.25的试样进行力学性能、化学成分、金相组织分析，得出主要影响因素，并制定出合理工艺方案，有效提高强屈比的比值。
关键词 HRB500E 强屈比 抗震 成分 力学性能1 前言云南是一个地震多发带,昆钢一直按照抗震钢的要求生产，并把抗震合格率作为考核生产单位的重要指标。
提高钢筋的抗震性能，主要考虑的指标有屈服强度、抗拉强度、强屈比( 抗拉强度与屈服强度的比值) 、屈屈比( 实际屈服强度与标准最低屈服强度的比值) 、最大力总延伸率。
稳定的屈服强度有利于钢筋受力均匀，当受力超过屈服强度时，钢筋发生相对均匀的变形，避免在地震过程中出现破坏性变形。
目前昆钢新区棒线厂Ф12～Ф28 m m HRB500E 热轧带肋钢筋均采用钒氮微合金化工艺生产。
2017年12月以来，采用钒氮微合金化工艺生产HRB500E 时，钢筋的屈服强度和抗拉强度均能达到GB1499.2-2007《钢筋混凝土用钢 第2部分：热轧带肋钢筋》的要求，但由于屈服强度和抗拉强度配比不好造成钢筋的强屈比＜1.25，钢筋不满足抗震性能要求。
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钒及钒氮合金加入量对螺纹钢筋性能组织影响的研究刘永林1）2）张金柱1）（1．贵大冶金材料学院；2 ．水钢技术中心，贵州水城553028）摘要：钢筋混凝土用热轧带肋钢筋是我国钢材产品中用量最大的品种之一，本次研究的课题是在Ⅱ级钢筋（２０ＭｎＳｉ）的基础上加入微合金元素V及V N合金研究V及V N合金对螺纹钢筋性能组织的影响。
得出VFe钢筋、VN 钢筋V含量与强度指标关系，为生产各种级别的螺纹钢筋成分设计及工艺控制提供参考。
关键词：螺纹钢筋；V含量；抗拉强度；屈服强度0 前言钢筋混凝土用热轧带肋钢筋是我国钢材产品中用量最大的品种之一，2006年热轧带肋钢筋产量近8300万吨，占全国钢材产量近20%。
国外建筑行业普遍采用400MPa、500MPa级钢筋，在欧洲，屈服强度为５００ＭＰａ的ＩＶ级钢筋和６００ＭＰａ的Ｖ级钢筋已取代Ⅲ级钢筋获得广泛应用，美国1996年钢筋产品标准增加了520MPa级钢筋。
我国目前也正在致力于Ⅱ级钢筋（２０ＭｎＳｉ）向Ⅲ级钢筋的升级换代，国标GB1499-1998增加了500MPa 级钢筋。
对400MPa及500MPa级钢筋GB1499-1998给出了五大元素上限并提示可加入V、Ti、Nb等微合金元素作为强化元素。
本次研究的课题是在Ⅱ级钢筋（２０ＭｎＳｉ）的基础上加入微合金元素V及V N合金研究V及钒V N合金对螺纹钢筋性能组织的影响。
1 试验螺纹钢筋成分设计及工艺控制1．1 成分设计试验螺纹钢筋C、Si、Mn元素的含量按国标GB1499-98中限控制，P 、S≤0.04%（见表一），V及VN按钢中V含量达到表二的不同档次加入。
表一钢筋成分设计（wt%）C Si Mn P S0.19～0.24 0.45～0.65 1.25～1.50 ≤0.04 ≤0.04表二V钢及VN 钢中V含量（wt%）V 0.05～0.055 0.070～0.075 0.09～0.095 0.105～0.110VN 0.025～0.030 0.045～0.050 0.10～0.111．2工艺设计：1．2．1工艺路线铁水、生铁块、废钢—氧气顶吹转炉冶炼—挡渣出钢—钢包脱氧合金化（加入VFe、VN微合金化元）—吹氩—连铸（150方坯）—精整—加热炉加热—轧制—冷却—取样—拉伸试验—金相检验1．2．２冶炼工艺试验钢在25吨转炉上冶炼，出钢量31吨，脱氧合金化过程中加入钒铁及钒氮合金，顺序：SiMn---MnFe---SiFe---SiAlCaBa--VFe（VN）。
钢水经底吹Ar处理后，连铸成150×150方坯。
1．2．３轧制工艺钢坯加热温度的确定：V的C化物、N化物在奥氏中固溶度积[1]lg[V][N]=3.40-8330/T （1）lg[V][C]=6.72-9500/T （2）式中[V]、[C]、[N]均为百分数含量。
在一般低N含量的情况下(w (N)<0.007%)，加热温度900℃以上，V(C，N)可完全溶于γ-Fe中, 转炉钢[N]一般在40-60ppm，钢坯加热温度控制：1030-1100℃。
精轧后冷却工艺确定：精轧后冷却采用空冷工艺。
轧制规格：Φ25mm。
2．验结果与讨论2．1 V及VN合金加入量对螺纹钢筋性能的影响V及VN合金加入量对螺纹钢筋性能的影响见表三表三V及VN合金加入量对螺纹钢筋性能的影响规格试验号化学成分（%）强度(MPa)延伸（%）强化元素C Si Mn P S V屈服点抗拉强度25 1——1 0.19 0.54 1.32 0.031 0.03 0.05 435 575 25 钒25 1——2 0.19 0.53 1.32 0.022 0.033 0.05 405 585 2625 1——3 0.21 0.51 1.27 0.021 0.022 0.056 450 605 23 铁 25 1——4 0.21 0.52 1.34 0.02 0.037 0.056 430 570 29 25 1——5 0.2 0.57 1.31 0.017 0.021 0.059 445 610 23 25 1——6 0.22 0.56 1.36 0.017 0.027 0.077 475 612 26 25 1——7 0.23 0.53 1.37 0.022 0.027 0.079 500 650 24 25 1——8 0.2 0.53 1.46 0.026 0.025 0.085 495 650 22 25 1——9 0.23 0.55 1.43 0.016 0.022 0.085 485 640 23 25 1——10 0.23 0.53 1.41 0.033 0.017 0.09 510 685 23 25 1——11 0.22 0.55 1.37 0.029 0.019 0.095 515 680 24 25 1——12 0.22 0.52 1.43 0.035 0.015 0.1 520 675 23 25 1——13 0.2 0.54 1.43 0.022 0.027 0.111 510 675 21 25 1——14 0.19 0.5 1.37 0.035 0.031 0.118 548 735 23 25 2——1 0.21 0.46 1.26 0.022 0.036 0.025 420 585 24 钒 氮25 2——2 0.2 0.44 1.24 0.023 0.032 0.026 435 590 24 25 2——3 0.21 0.42 1.25 0.025 0.025 0.045 500 655 22 25 2——4 0.21 0.47 1.31 0.017 0.027 0.045 490 630 29 25 2——5 0.23 0.52 1.33 0.032 0.033 0.101 585 715 23 25 2——6 0.22 0.59 1.41 0.025 0.037 0.11 586 713 20 25 2——7 0.23 0.51 1.48 0.021 0.027 0.1 585 715 22 25 2——8 0.21 0.51 1.46 0.03 0.031 0.095 590 715 22 25 2——9 0.24 0.52 1.42 0.025 0.02 0.1 605 740 21 25 2——10 0.2 0.52 1.45 0.015 0.022 0.1 610 745 22 2．1．1 VFe 钢筋V 含量与强度指标关系：VFe 钢筋V 含量与钢筋强度的关系见图1，V 含量与抗拉强度指标符合 σb = 2023.8[V] + 478.47的关系，R 2σb = 0.8876，V 含量与屈服点指标符合σs = 1747.1[V] + 341.57的关系，R 2σs = 0.9044；V 含量与强度指标所建立的方程线性正相关，即强度指标随V 含量的增加而升高。
3504004505005506006507007508000.040.060.080.10.12钢筋V 含量(%)钢筋强度（M P a ）图1 VFe 钢筋V 含量与钢筋强度的关系2．1．2 VN钢筋V含量与强度指标关系：VN钢筋V含量与强度指标关系见图2，VN钢筋V含量与抗拉强度指标符合σb=1671.2[V] +555.46的关系，R2σb = 0.925，VN钢筋V含量与屈服点指标符合σs=2034.4[V] +388.63的关系，R2σs= 09515，V含量与强度指标所建立的方程线性正相关，即强度指标随V含量的增加而升高。
2．2 VFe钢筋及VN钢筋的组织VFe钢筋及VN钢筋的金相组织见图3。
（1-6）VFe钢筋金相组织200×(1-7) VFe钢筋金相组织200×（1-13）VFe 钢筋金相组织 200× (1-14) VFe 钢筋金相组织200×(2-5)VN 钢筋金相组织 200× (2-6) VN 钢筋金相组织200×VFe钢筋及VN钢筋的晶粒度铁素体晶粒尺寸组织见表四，VFe钢筋晶粒度为10.5～11.5级，铁素体晶粒尺寸4.8～19.6μm，VN钢筋晶粒度为11.5～12.0级，铁素体晶粒尺寸2.9～14.0μm。
可见VN钢筋的晶粒尺寸比VFe钢筋的晶粒尺寸细得多。
表四VFe钢筋及VN钢筋的晶粒尺寸试验号金相组织晶粒度（级）铁素体晶粒尺寸(μm)1—6 F+P，P占34% 11.5 4.21～18.931—7 F+P，P占35% 11 3.48～18.31—13 F+P，P占38% 10.5 7.34～21.051—14 F+P，P占34% 11 4.34～20.062 —5 F+P，P占36% 12 2.74～10.502—7 F+P，P占32% 11 3.54～18.482—8 F+P，P占36% 12.0～11.5 2.54～13.392—9 F+P，P占34% 12.0～11.5 .2.89～13.492．3讨论V、VN微合金化元素的作用：V是较容易固溶到钢中、又较容易从钢中析出的微合金化元素，除了与钢中的C元素形成VC之外，更容易与钢中的N 相结合形成VN，以V[C、N]化物的形式存在于基体和晶界上，起到沉淀强化和抑制晶粒长大的作用。
此外，钢中加入微合金化元素V，在轧制过程中会因形变诱导析出，生成V化合物颗粒，一方面阻止奥氏体晶粒长大，另一方面又能阻止或推迟奥氏体再结晶，细化了奥氏体，从而细化了铁素体晶粒。
N对含V钢筋具有很强的强化作用，由于N与V的亲和力作用，V[C、N]化物中N的增加会使沉淀颗粒缩小，从而增加沉淀颗粒数量，这些细小和大量析出质点进一步提高了强化效果。
V必须形成C、N化物才能发挥强化作用，采用VN合金，可减少钢中固溶V含量，显著提高微合金化V钢的强化效果，提高V的强化作用。
VFe钢筋V含量0.05～0.06%屈服点405～455 MPa，抗拉强度570～610 MPa，达到国标三级钢筋的强度指标要求；V含量0.08～0.08%屈服点485～500 MPa，抗拉强度指标640～650 MPa，达到英标460级钢筋的强度指标要求; V 含量0.11～012%屈服点510～548MPa，抗拉强度675～735MPa，达到国标四级钢筋的强度指标要求VN钢筋V含量V含量0.025～0.026%抗拉强度585～590 MPa，屈服点420～435MPa，达到国标三级钢筋的强度指标要求；V含量0.045%抗拉强度630～655 MPa，屈服点490～500 MPa，达到英标460级钢筋的强度指标要求；V含量0.10～011%抗拉强度713～745 MPa，屈服点585～610 MPa，高于国标四级钢筋的强度指标要求。