微合金元素对钢性能的影响
nb,v,ti微合金元素对连铸坯表面质量的影响
nb,v,ti微合金元素对连铸坯表面质量的影响NB-V-TI微合金元素是连铸坯表面质量的关键因素，其在调节坯表分布性及坯表缺陷有着至关重要的作用。
NB,V,Ti微合金元素对连铸坯表面质量的影响连铸坯是在钢铁冶炼工艺中十分重要的环节，在铸件的成形过程中，表面质量的好坏直接影响到之后的熔炼、外形、尺寸等性能指标的保证。
近年来，NB、V、Ti等合金元素在连铸坯表面质量方面的影响也逐渐受到人们的重视。
下面就NB,V,Ti微合金元素对连铸坯表面质量的影响进行简要介绍。
一、NB对连铸坯表面质量的影响1、降低连铸坯表面温度Nb可以有效抑制连铸坯表面的热膨胀，可以降低连铸坯表面的温度，提高表面的稳定性，从而显著降低连铸坯表面的黏性和吸收煤灰的能力，抑制渗漏，提高连铸坯表面质量。
2、抑制氧化Nb能够抑制核物理反应，改善液化熔融体系，有效抑制核物理反应，可以有效抑制连铸坯表面的氧化，减少氧化物的生成，较好地控制表面氧化形貌，有助于改善连铸坯表面质量。
二、V对连铸坯表面质量的影响1、影响连铸坯表面细节V对于连铸坯表面细节有着极大的影响，能够改善连铸坯表面的均匀性，使连铸表面的细节均匀一致，有利于改善最终成型铸件的外形和尺寸。
2、提高表面硬度V可以提高连铸坯表面的硬度，减少外加压力对表面的影响，进而抑制表面的磨损，改善连铸表面的质量。
三、Ti对连铸坯表面质量的影响1、改善表面结构Ti可以改善连铸坯表面的结构，进而改善喷浆膨胀性，降低表面的温度，减少表面黏度，有助于改善连铸坯表面的质量。
2、抑制气孔比Ti是一种非常活跃的金属，可以有效抑制气孔比，进而改善表面的外观质量，有助于改善连铸坯表面质量。
综上所述，NB，V，Ti微合金元素在连铸坯表面质量方面有着重要的影响，能够改善连铸坯表面的温度、细节、外观以及磨损等性能指标，保证连铸坯的表面质量。
因此，在实际生产过程中应充分考虑NB，V，Ti微合金元素，为后续成形工序提供高质量、满足外形及尺寸要求的连铸坯。
钢中微合金元素的作用机理
钢中微合金元素的作用机理钢是一种合金，其主要成分是铁和碳。
微合金元素是添加在钢中的少量杂质元素，包括钛、铌、钒、铝、锰、铬等。
这些微合金元素的添加对钢的性能具有重要的影响。
以下是钢中微合金元素的作用机理。
首先，微合金元素可以提高钢的强度和硬度。
微合金元素的加入可以阻碍晶界流动和位错的运动，从而限制了晶界滑移和位错滑动，降低了钢的塑性变形能力，提高了钢的强度和硬度。
此外，微合金元素还可以形成致密的析出物，如碳化物、氮化物、硫化物等，这些析出物可以增加钢的硬度，从而提高钢的抗拉强度和硬度。
其次，微合金元素可以改善钢的韧性和冷加工性能。
微合金元素的加入可以阻碍晶界弥散，提高了钢的晶界精细度，从而改善了钢的韧性和抗冲击性能。
同时，微合金元素也可以细化钢的晶粒尺寸，提高钢的塑性变形能力，使钢具有较好的冷加工性能。
第三，微合金元素可以提高钢的耐腐蚀性能。
微合金元素的加入可以改善钢的晶界耐蚀性能，减少晶界的腐蚀敏感性。
此外，微合金元素也可以与一些有害杂质元素结合，形成稳定的化合物，减少了钢中有害元素的溶解和析出，从而提高钢的耐腐蚀性能。
另外，微合金元素还可以改变钢的相变行为。
微合金元素的加入可以改变钢的析出序列和析出相，影响钢的相变行为。
例如，铌和钒可以用于控制钢中的碳化物析出，阻止奥氏体向珠光体的相变，从而提高钢的强韧性。
此外，微合金元素还可以优化钢的热处理工艺。
微合金元素的介入可以降低钢的回火敏感性和退火脆性，提高钢的热处理硬化能力，使钢在热处理过程中获得较好的组织和性能。
总的来说，钢中微合金元素的作用机理包括限制晶界滑移和位错滑动、形成致密的析出物、改善晶界精细度和抗腐蚀性能、提高韧性和冷加工性能、改变相变行为和优化热处理工艺等。
这些作用机理使得钢中微合金元素的加入可以显著改善钢的性能，提高钢的使用性能和工艺性能。
微合金元素在钢中的作用
为了合金化而加入的合金元素，最常用的有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒，钛，铌、硼、铝等。
现分别说明它们在钢中的作用。
1、硅在钢中的作用:(1)提高钢中固溶体的强度和冷加工硬化程度使钢的韧性和塑性降低。
(2) 硅能显著地提高钢的弹性极限、屈服极限和屈强比,这是一般弹簧钢。
(3)耐腐蚀性。
硅的质量分数为15％-20％的高硅铸铁，是很好的耐酸材料。
含有硅的钢在氧化气氛中加热时，表面也将形成一层SiO2薄膜，从而提高钢在高温时的抗氧化性。
缺点：（4）使钢的焊接性能恶化。
2、锰在钢中的作用（1）锰提高钢的淬透性。
（2）锰对提高低碳和中碳珠光体钢的强度有显著的作用。
（3）锰对钢的高温瞬时强度有所提高。
锰钢的主要缺点是，①含锰较高时，有较明显的回火脆性现象；②锰有促进晶粒长大的作用，因此锰钢对过热较敏感t在热处理工艺上必须注意。
这种缺点可用加入细化晶粒元素如钼、钒、钛等来克服：⑧当锰的质量分数超过1％时，会使钢的焊接性能变坏，④锰会使钢的耐锈蚀性能降低。
3、铬在钢中的作用（1）铬可提高钢的强度和硬度。
（2）铬可提高钢的高温机械性能。
（3）使钢具有良好的抗腐蚀性和抗氧化性（4）阻止石墨化（5）提高淬透性。
缺点：①铬是显著提高钢的脆性转变温度②铬能促进钢的回火脆性。
4、镍在钢中的作用（1）可提高钢的强度而不显著降低其韧性。
（2）镍可降低钢的脆性转变温度，即可提高钢的低温韧性。
（3）改善钢的加工性和可焊性。
（4）镍可以提高钢的抗腐蚀能力，不仅能耐酸，而且能抗碱和大气的腐蚀。
5、钼在钢中的作用（1）钼对铁素体有固溶强化作用。
（2）提高钢热强性（3）抗氢侵蚀的作用。
（4）提高钢的淬透性。
缺点：钼的主要不良作用是它能使低合金钼钢发生石墨化的倾向。
6、钨在钢中的作用(1) 提高强度（2）提高钢的高温强度。
（3）提高钢的抗氢性能。
（4）是使钢具有热硬性。
因此钨是高速工具钢中的主要合金元素。
7、钒在钢中的作用(1)热强性。
（2）钒能显著地改善普通低碳低合金钢的焊接性能。
《高Nb微合金钢中NbC的析出对组织与硬度的影响》
《高Nb微合金钢中NbC的析出对组织与硬度的影响》篇一一、引言高Nb微合金钢因其优良的力学性能和工艺性能，在工程领域得到了广泛应用。
Nb元素作为微合金化元素，其加入能够显著改善钢的强度、韧性及焊接性等性能。
其中，NbC的析出行为对钢的组织和硬度具有重要影响。
本文将重点探讨高Nb微合金钢中NbC的析出机制及其对组织与硬度的影响。
二、NbC的析出机制1. Nb在钢中的存在形式Nb元素在钢中主要以固溶体和化合物形式存在。
其中，化合物形式主要包括NbC、NbN等。
这些化合物的形成对钢的性能具有重要影响。
2. NbC的析出过程在高Nb微合金钢中，Nb与C元素结合形成NbC化合物。
随着钢的冷却过程，NbC逐渐从过饱和固溶体中析出。
析出过程受到钢的化学成分、冷却速度及温度制度等因素的影响。
三、NbC析出对组织的影响1. 晶粒细化NbC的析出可以有效细化钢的晶粒，这是由于NbC作为硬质相，能够在晶界处起到钉扎作用，阻碍晶粒长大。
晶粒细化有利于提高钢的强度和韧性。
2. 第二相粒子形成NbC的析出还会形成第二相粒子，这些粒子对钢的组织具有重要影响。
第二相粒子的存在可以阻碍位错运动，提高钢的塑性变形抗力。
四、NbC析出对硬度的影响1. 硬度的提高由于NbC具有较高的硬度，其析出使得钢的硬度得到提高。
硬度的提高主要表现在钢的表面层，使得钢具有更好的耐磨性和抗疲劳性能。
2. 硬度的分布特点随着NbC的析出，钢的硬度分布呈现出不均匀性。
在晶界处和第二相粒子附近，由于位错运动的阻碍，硬度较高。
而在远离这些区域的基体部分，硬度相对较低。
五、实验验证与分析为了进一步探讨高Nb微合金钢中NbC的析出对组织与硬度的影响，我们进行了相关实验。
通过金相显微镜、扫描电镜及硬度计等手段，观察了钢的组织形态、第二相粒子的分布及硬度分布。
实验结果表明，高Nb微合金钢中NbC的析出能够有效细化晶粒，形成第二相粒子，并提高钢的硬度。
六、结论高Nb微合金钢中NbC的析出对组织与硬度具有重要影响。
谈微合金元素Nb_V_Ti在钢中的作用
甘肃冶金 2000年12月第4期谈微合金元素N b 、V 、T i 在钢中的作用Ξ杨作宏 陈伯春(酒泉钢铁公司 甘肃 嘉峪关 735100)摘 要 论述了N b 、V 、T i 在钢中的存在形态,分析了提高钢的强韧性,改善可焊性的微观机理及在钢中的重要作用。
关键词 可能性 形态 溶度积 作用1 引言在钢中质量分数低于011%左右,而对钢的性能和微观组织有显著或特殊影响的合金添加元素,称为微合金元素;N b 、V 、T i 是其中最为重要的微合金元素。
在钢中添加微量的N b 、V 、T i ,可保证钢在碳当量较低的情况下,通过其碳、氮化物质点(尺寸小于5nm )的弥散析出及N b 、V 、T i 的固溶,细化晶粒,极大地提高钢的强度、韧性,特别是低温韧性,使钢具有良好的可焊性、使用性。
因此,研究N b 、V 、T i 在钢中的作用机理和微观行为,对钢的品种开发,生产高质量、高附加值的产品如船板、管线钢等有重要的作用。
2 Nb 、V 、T i 在钢中作用的微观基础211 形成碳化物和氮化物的可能性 图1 一些金属元素形成氧化物、硫化物、碳化物和氮化物的能力和它们的沉淀强化能力N b 、V 、T i 是碳化物和氮化物的形成元素,这些元素在比较低的浓度下就能满足这种要求。
在周期表中,它们的位置彼此靠得很近。
图1指出,对于一定的金属元素,从 组到 组,形成氧化物、硫化物、碳化物和氮化物的可能性是逐渐增强的(从右上角至左下角)。
形成沉淀强化所需要的碳化物或氮化物,N b 、V 、T i 有同等的倾向。
212 在钢中的存在形态N b 、V 、T i 为强碳化物形成元素,常温时,在钢中大部分以碳化物、氮化物、碳氮化物形式存在,少部分固溶在铁素体中,在脱氧不完全的钢中,也会2Ξ收稿日期:2000204205出现氧化物T i O 2、V 2O 3等。
这对N b 、V 、T i 是一种浪费,且氧化物对性能有害,应避免。
微合金化的元素作用
在普通碳钢通常依靠加入碳来提高强度，这样就造成了提高碳含量的同时必然降低钢的塑性和韧性。
使普碳钢不能满足强度与韧性的更好组合，由此人们开始研究不增加碳含量，加入其它元素来提高强度，也就是保持低碳钢的韧性前提下，利用微合金化提高强度。
此类钢的综合力学性能比低碳结构钢有很大的改善，而与普通合金钢相比，其添加的合金元素又如此之少，按重量百分比，再继之以控制冷却，才能使钢的性能更佳，此类钢使用之前一般不再进行热处理。
微合金化元素在钢中的作用主要是细化晶粒，阻碍再结晶进行以及析出强化。
1Nb的作用在超低碳贝氏体钢（ULCB）的整个发展过程中，微量Nb起着独特的作用。
这类钢中C含量已经降到0.05%，又不加入较多合金元素，因此强化主要靠位错强化，析出强化特别是组织强化。
近年来的研究表明，微量Nb在超低碳贝氏体钢（ULCB）中的作用，主要体现在以下两个方面。
1）微量Nb抑制变形再结晶行为，加剧变形奥氏体中的应变积累，大幅度提高相变前组织中的位错密度。
超低碳贝氏体钢（ULCB）的优良综合性能主要来自钢的组织细化以及贝氏体中的高位错密度，再实现这一目标，首先需要在控轧过程中，在非再结晶区轧制时引入大量高密度畸变区，这些高密度畸变区在随后的冷却过程中成为相变核心，大幅度促进相变组织细化。
同时，要在发生切变形型贝氏体相变过程中，能把相当一部分变形位错保留在贝氏体基体中，从而大幅度提高贝氏体基体强度。
为了达到这一点，要求钢种有相当高的热轧再结晶终止温度以及抑制冷却时扩散型铁素体转变的能力，合金成分设计充分考虑了Nb及Nb—B这方面的作用。
2）微量Nb与B、Cu的复合作用加快了诱导析出，稳定变形位错结构。
微量Nb加入贝氏体钢中的第二个作用是，这类钢高温非再结晶轧制阶段会应变诱导形成极细的Nb（C、N）析出物。
这些析出物主要析出在变形晶界及变形位错网上，它们阻碍了位错的恢复以及消失的过程，稳定了位错结构，为随后冷却过程相变形核提供更多机会，同时组织新相的长大，最终细化组织。
钢中微合金元素的作用机理
2) 与氧、硫的作用
与氧、硫有一定的亲合力。从下图看，Ti与O的亲合力很强
，比铝小一些；Nb、V与O的亲合力比Mn强，但弱于Si。
早期，由于冶炼铸造工艺技术水平的限制，未能解决钛氧化 和烧损问题，使钢材的性能波动大。现在已经解决，发展钛微 合金钢。
由于钛与氧的强亲合力，使得测定钛在铁液中的一些热力学 数据的试验变得异常困难，热力学数据分歧较大。
结构类型 F.C.C. F.C.C. F.C.C. F.C.C. F.C.C. F.C.C.
2）它们的相互固溶性（合成实验）
由于这些碳化物和氮化物的点阵常数相近与晶体结构相同， 它们之间存在相互固溶；
一些研究者实验研究了它们之间的相互固溶性；
主要的实验结果如下：
√ 二元氮化物系统：NbN-TiN、TiN-VN、NbN-VN形成连续 性固溶体；
TiN
在以后的热处理中不溶解，对阻止晶粒粗化以及沉淀强化，都 没有作用，浪费宝贵的合金元素；
钢中%Ti为0.02，TiN则在L（钢液）-δ-Fe界面上或δ-Fe中 形成，因此控制凝固速度，可以控制TiN质点尺寸与数量；低 合金钢中由于Nb、V都不可能在钢液中形成粗大第二相质点；
但是在钢锭与连铸坯中，由于Nb 强烈偏析，在δ-Fe枝晶间 的钢液中Nb富集，凝固后产生粗大甚至达到微米级沿晶分布 的NbC枝晶状第二相，粗大的NbC使连铸中心容易产生内裂， 或热塑性降低；
指化学成分规范上明确列入需加入一种或几种碳氮化物形成 元素，如GB/T1591-94中Q295-Q460的钢，规定：
Nb:0.015～0.06%; V: 0.02～0.15%; Ti: 0.02～0.20%
一些需要淬透性的机械结构钢中加硼（B），硼广 义上也称微合金元素。
合金元素对钢的性能影响
合金元素对钢的性能影响合金是由两种或两种以上的金属或非金属元素组成的材料。
将合金元素添加到钢中可以改变钢的性能。
这种改变可能包括增加钢的强度、硬度、耐腐蚀性能、热处理性能等。
本文将详细探讨合金元素对钢的主要性能影响。
一、合金元素对钢的强度和硬度的影响1.铬(Cr)：铬是一种常用的合金元素。
它可以提高钢的硬度和耐高温性能。
铬在钢中形成稳定的氧化层，可以防止钢发生锈蚀。
此外，铬还可以提高钢的强度，使其更难弯曲和变形。
2.锰(Mn)：锰是一种常见的合金元素。
它可以提高钢的强度、硬度和耐磨性能。
特别是在高温下，锰可以提高钢的硬度和强度，使其具有更好的耐磨性能。
3.钼(Mo)：钼是一种重要的强化元素。
它可以提高钢的强度、韧性和耐热性能。
钼可以在钢中形成硬质的碳化物，使钢具有更好的耐磨性和抗冲击性。
此外，钼还可以提高钢的耐高温性能。
4.钛(Ti)和铌(Nb)：钛和铌是常用的微合金元素。
它们可以提高钢的强度和硬度，同时也可以细化钢中的晶粒。
这些微合金元素还可以提高钢的高温强度和阻止钢的再结晶。
二、合金元素对钢的耐腐蚀性能的影响1.铬(Cr)：铬是一种重要的防腐蚀元素。
它可以在钢的表面形成稳定的铬氧化层，防止钢被氧化和锈蚀。
铬还可以提高钢的耐腐蚀性能，使钢适用于潮湿和腐蚀性环境。
2.镍(Ni)：镍也是一种常用的防腐蚀元素。
它可以提高钢的耐酸性和耐碱性，因为镍本身具有优异的化学稳定性。
镍还可以改善钢的韧性和抗磨性能。
3.铜(Cu)：铜可以提高钢的抗腐蚀性能。
它可以形成一层稳定的氧化膜，保护钢表面不受腐蚀。
此外，铜还可以提高钢的韧性和耐磨性能。
三、合金元素对钢的热处理性能的影响1.钼(Mo)：钼可以提高钢的热处理稳定性。
钼的加入可以使钢的晶界更加稳定，抑制晶粒长大，提高钢的热稳定性和热处理硬化能力。
2.钛(Ti)和铌(Nb)：钛和铌是常用的微合金元素，可以提高钢的热稳定性和抗热衰退性能。
它们可以在钢中形成稳定的碳化物，细化晶粒并防止晶粒长大。
《高Nb微合金钢中NbC的析出对组织与硬度的影响》范文
《高Nb微合金钢中NbC的析出对组织与硬度的影响》篇一一、引言高Nb微合金钢作为一种重要的工程材料，因其优异的力学性能和良好的加工性能，在汽车、桥梁、建筑等领域得到了广泛应用。
Nb（铌）作为微合金元素，在钢中具有显著的影响。
其中，NbC的析出行为对钢的组织和硬度具有重要影响。
本文将详细探讨高Nb微合金钢中NbC的析出机制，及其对组织与硬度的影响。
二、NbC的析出机制在高Nb微合金钢中，Nb元素主要通过与碳元素结合形成NbC析出物。
在钢的冷却过程中，NbC的析出行为受到多种因素的影响，包括温度、时间、钢的化学成分等。
首先，温度是影响NbC析出的关键因素。
在高温区，Nb原子具有较高的活动性，易于与碳原子结合形成NbC。
随着温度的降低，NbC的析出速率逐渐减慢。
其次，钢的化学成分也会影响NbC的析出行为。
例如，碳含量越高，越有利于NbC的形成。
此外，其他合金元素如Mn、Si 等也会对NbC的析出产生影响。
最后，时间因素也不可忽视。
在一定的温度下，随着保温时间的延长，NbC的析出量逐渐增加。
三、NbC析出对组织的影响NbC的析出对高Nb微合金钢的组织具有显著影响。
首先，NbC的析出可以细化钢的晶粒，提高钢的力学性能。
其次，NbC 的析出还可以改变钢的组织结构，如形成碳化物、氮化物等第二相粒子，这些粒子可以阻碍位错运动，从而提高钢的硬度和强度。
四、NbC析出对硬度的影响硬度是衡量材料力学性能的重要指标之一。
高Nb微合金钢中NbC的析出对硬度具有显著影响。
首先，由于NbC的形成可以细化晶粒并形成第二相粒子，这些粒子可以阻碍位错运动，从而提高钢的硬度。
此外，由于铌元素本身具有较高的硬度贡献，因此高铌含量的钢往往具有较高的硬度。
其次，除了铌元素外，其他合金元素如铬、钒等也会对硬度产生影响。
这些元素可以与碳、氮等元素形成其他类型的化合物或沉淀物，进一步影响钢的组织和硬度。
五、结论综上所述，高Nb微合金钢中NbC的析出对组织与硬度具有重要影响。
合金元素在钢中的作用
1. 合金元素对钢性能的影响钢材中合金元素可以提高钢铁材料洁净度、均匀度、组织细度等影响材料性能，提高冶金行业资源、能源利用效率，实现节能、环保，促进钢铁行业可持续发展。
主要有以下几个方面：(1)结晶强化。
结晶强化就是通过控制结晶条件，在凝固结晶以后获得良好的宏观组织和显微组织，从而提高金属材料的性能。
它包括：(2)形变强化。
金属材料经冷加工塑性变形可以提高其强度。
这是由于材料在塑性变形后位错运动的阻力增加所致。
(3)固溶强化．通过合金化(加入合金元素)组成固溶体，使金属材料得到强化称为固溶强化。
(4)相变强化。
合金化的金属材料，通过热处理等手段发生固态相变，获得需要的组织结构，使金属材料得到强化，称为相变强化。
(5)晶界强化。
晶界部位的自由能较高，而且存在着大量的缺陷和空穴，在低温时，晶界阻碍了位错的运动，因而晶界强度高于晶粒本身；但在高温时，沿晶界的扩散速度比晶内扩散速度大得，晶界强度显著降低。
因此强化晶界对提高钢的热强性是很有效的。
硼对晶界的强化作用，是由于硼偏集于晶界上，使晶界区域的晶格缺位和空穴减少，晶界自由能降低；硼还减缓了合金元素沿晶界的扩散过程；硼能使沿晶界的析出物降低，改善了晶界状态，加入微量硼、锆或硼+锆能延迟晶界上的裂纹形成过程；此外，它们还有利于碳化物相的稳定。
(6)综合强化。
在实际生产上，强化金属材料大都是同时采用几种强化方法的综合强化，以充分发挥强化能力。
例如：1）固溶强化十形变强化，常用于固溶体系合金的强化。
2）结晶强化+沉淀强化，用于铸件强化。
3）马氏体强化+表面形变强化。
对一些承受疲劳载荷的构件，常在调质处理后再进行喷丸或滚压处理。
4）固溶强化+沉淀强化。
对于高温承压元件常采用这种方法，以提高材料的高温性能。
有时还采用硼的强化晶界作用，进一步提高材料的高温强度。
2.合金元素的存在形式根据合金元素与碳的作用不同，可将合金元素分为两大类：碳化物形成元素，它们比Fe具有更强的亲碳能力，在钢中将优先形成碳化物，依其强弱顺序为Zr、Ti、Nb、V、W、Mo、Cr、Mn、Fe等，它们大多是过渡族元素，在周期表上均位于Fe的左侧；非碳化物形成元素，主要包括Ni、Si、Co、Al等，他们与碳一般不生成碳化物而固溶于固溶体中，或生成其它化合物如AlN，一般位于周期表的右侧。
微合金化元素对42CrMo钢组织与性能的影响
Байду номын сангаас
微合金钢是添加 了微量合金元素从而使钢的 一 种 或多种 性 能发 生 明显 有 利 变化 的合 金 钢 ¨］。 随着 技术 的进 步 ，绝 大 多 数 钢都 有 微 合 金 化 的趋 势 ，微 合金 钢 的生产 和 应用领 域 不断扩 大 。
收 稿 日期 ：２Ｏ１６—０２—－２６ 作者简介 ：马东 良（１９８４一 ），男 ，汉族 ，山东 省济 南市 人 ，硕 士学
历 ，工 程 师 ，现 从 事 现 场 技 术 与 管 理 工 作 。 电话 ：
１８６６８９９ｏｏ５１，Ｅ—ｍａｉｌ：ｍｄｌ１９８４１９８４＠ １６３．ＣＯｒｎ
时 间 ／ｈ
Ｎｏ．２ Ｊｕｎｅ ２０１６
《中国重 型装 备》 ＣＨＩＮＡ ＨＥＡＶＹ ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ
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｛工 艺 ｝
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微 合 金化 元素 对 ４２ＣｒＭｏ钢 组 织 与性 能 的 影 响
马 东良 刘 佳佳 马 东辉 （１．中建安装工程有 限公 司一公 司 ，山东 ２５００１４；２．山东建泽混凝土有 限公 司 ，山东 ２５０１０１；
３．中国建筑 五局山东公 司 ，山东 ２５００００）
摘要 ：在 ４２ＣｒＭｏ钢 中添加少量 的微合金元 素 Ｔｉ和 Ｂ后 ，对 试样 的组织 和性 能进 行检测 。结 果表 明 ，加 入 的 Ｔｉ起到 了细 晶强化和沉淀强化 的作用 ，力学性能 随着 Ｔｉ含量 的增加而逐渐 提高。
残余奥氏体和微合金元素对冷轧高强汽车钢性能的影响
残余奥氏体和微合金元素对冷轧高强 汽车钢性能的影响刘仁东 王 旭 郭金宇 徐荣杰 王科强 （鞍钢集团钢铁研究院，辽宁鞍山 114009）摘 要：综述了残余奥氏体和微合金元素（V、Nb）对 TRIP 钢、TWIP 钢、及Q&P 钢等冷轧高强汽车钢性能的影响。
介绍了高强汽车钢获得残余奥氏体的成分 体系和连续退火工艺，阐述了残余奥氏体含量、形貌及其稳定性对高强汽车钢性 能的影响。
介绍了微合金元素（V、Nb）对冷轧高强汽车钢强度、成形性、延迟 断裂等个性化性能的影响。
关键词：残余奥氏体，微合金元素，TRIP 钢，TWIP 钢，Q&P 钢，强塑积，成形 性，延迟断裂1前言近年来，实现汽车轻量化和提高安全性成为汽车工业的主要发展趋势。
而采用高强汽车用钢是满足汽车发展需求的重要技术措施。
目前研究开发的冷轧高强 汽车用钢主要为以 DP、TRIP 等钢种为代表的第一代汽车用钢，以 TWIP 钢为代表 的第二代汽车用钢，以 Q&P 钢和中锰钢为代表的第三代汽车用钢[1,2]。
通常，这 些钢种中均部分或全部含有残余奥氏体。
残余奥氏体对高强汽车钢强度、塑性、 成形性等综合性能有着重要影响。
奥氏体含量不同，高强钢的强塑积不同。
奥氏 体的数量、 形态、 稳定性是通过合理的成分体系设计和连续退火工艺优化获得的。
高强汽车用钢除满足强度、塑性等常规性能指标外，还要不断满足汽车用户 实际应用过程中的个性化要求，如强度大于 980MPa 级的超高强度 TRIP 钢，抗延 迟断裂的 TWIP 钢，高屈服强度的 TWIP980 钢，高扩孔性的 Q&P 钢等。
微合金元 素在提高高强汽车钢的个性化性能方面的作用越来越突出。
为此，将主要介绍残 余奥氏体和微合金元素对冷轧高强汽车用钢性能的影响。
22.1冷轧高强汽车钢获得残余奥氏体的成分体系和连续退火工艺第一代冷轧 TRIP 钢的成分体系和连续退火工艺17TRIP 钢主要是利用残余奥氏体的相变诱发塑性产生 TRIP 效应来提高钢的强 塑性，为保证一定含量和稳定的奥氏体存在，常用的合金体系有 0.20%C-1.5%Si-1.5%Mn 系列、0.20%C-0.30%Si-1.8%Mn-1.2%Al（低硅）系列、 0.20%C-0.30%Si-1.8%Mn-0.06%P（低硅）系列[3]。
《微合金元素在钢》课件
此外，随着实验设备和测试技术的不 断进步，对微合金元素在钢中的行为 和作用机理的认识也更加深入。
近年来，研究者们通过深入研究微合 金元素的原子结构、相变机制和微观 组织演化，进一步揭示了微合金元素 在钢中的作用机制。
微合金元素的发展和应用 推动了钢铁工业的技术进 步，促进了相关领域的发 展。
02
微合金元素在钢中的分布与存在形式
微合金元素在钢中的分布
01
碳、氮、氧等元素
这些元素在钢中以固溶形式存在 ，主要分布在铁素体和奥氏体中 。
02
铬、镍、锰等元素
03
硅、磷、硫等元素
这些元素在钢中以置换形式存在 ，主要分布在铁素体和奥氏体中 。
分类
碳氮间隙元素（如钛、铌、锆）、碳 氮化物形成元素（如钒、铬、钼）和 晶界强化元素（如硼、磷、砷）。
微合金元素在钢中的作用
01
02
03
细化钢的晶粒
通过形成碳氮化物或氮化 物，微合金元素可以阻碍 奥氏体晶粒的长大，从而 细化钢的晶粒。
改善钢的韧性
某些微合金元素可以改变 钢的韧性，例如钛和铌可 以增加钢的低温韧性。
微合金元素对钢强度的影响
显著增强
微合金元素可以与钢中的碳形成碳化物，这些碳 化物在钢中起到“钉扎”作用，抑制奥氏体晶粒 长大，从而在冷却过程中获得更细小的铁素体晶 粒，提高强度。
微合金元素如钛、钒、铌等可以细化钢的晶粒， 从而提高其强度。
通过微合金元素的加入，可以实现仅通过热处理 工艺即达到提高强度和改善韧性之间的平衡。
同时，随着人工智能和大数 据技术的应用，对微合金元 素在钢中的研究将更加智能 化和精细化，有望实现更加 精准和高效的钢材性能调控
微合金元素对10B21冷镦力学性能影响
微合金元素对10B21冷镦力学性能的影响傅强袁武华（湖南大学材料科学与工程学院，湖南长沙 410082）摘要：本文研究了三种不同微合金元素对10B21冷镦力学性能的影响。
研究表明，只加入B和Al的10B21连铸时容易产生表面横向裂纹，高线轧制时表面结疤严重，强度偏高，冷镦性能合格率低；通过降低Al 含量、B含量，以及添加Ti元素，可以明显改善10B21连铸坯表面质量，降低强度，提高冷镦性能，高线轧制时表面结疤现象基本消除。
分析认为，Al与N形成细小的AlN颗粒，在奥氏体晶界处析出，钉扎了晶界，降低了材料的高温塑性。
B在晶界处的偏聚可以弱化晶界连接，抑制奥氏体向铁素体的转变，提高了材料的高温塑性。
Ti与N能强烈的形成钛氮化合物，降低了钢中自由N的含量，同时还可以阻碍晶粒长大。
关键词：微合金元素；10B21；冷镦；力学性能Influence of microalloying elements on mechanicalproperties of cold heading of 10B21Fu Qiang, Yuan Wuhua(College of material science and engineering of Hunan university, HunanChangsha,410082,China)Abstract: In this paper, the influenece of three different microalloying elements on mechanical properties of cold heading of 10B21 were investigated. Results showed that only B and Al was added, transverse crack were easy to produced at contiuous casting, surface scarring was serious formed at high line rolling, strength was higher, and cold heading acceptability was lower; the ingot surface quality was noticeably improved, strength lowed, cold heading performance enhanced and surface scarring eliminatd by reducing the content of Al and B and adding Ti. Analysis indicated that fine AlN particles generated by Al and N precipitate at austenite grain boundaries, pin the boundaries, deteriorate the hot ductility. B segregated at austenite grain boundaries weakening the grain cohesion, surpress the transformation from austenite to ferrite, thus improve the hot ductility. Ti intensively form titanium nitride with N, decrease the content of free N which is poisonous to the mechanical property under high temperature, meanwhile it also put off grain growing.Keywords: microalloying elements,10B21,cold heading,mechanical properties作者简介：傅强，男，硕士，金属材料加工及应用；******************。
钢材中各微量元素对其性能的作用
钢材中各微量元素对其性能的作用不论是板材还是建材，各种材质的质量和性能是根据不同的需要而确实的，而钢材不同的质量要求和级别要求的不同就是靠其中的微量元素来决定的，例如我们经常用的低合金板，它本身就为五个级别Q345（A、B、C、D、E），五个级别的不同就是靠其中的S、P等微量元素的含量不同来区分的，微量元素含量不同它们所具有性能也有所不同。
那么钢材中各微量元素对本身性能会产生什么作用呢？庞志刚就收集了一些各微量元素对钢材性能的影响资料，大家可以了解一下：（1）碳：含碳量越高，钢的硬度就越高，但是它的可塑性和韧性就越差。
（2）硫：是钢中的有害杂物，含硫较高的钢在高温进行压力加工时，容易脆裂，通常叫作热脆性。
（3）磷：能使钢的可塑性及韧性明显下降，特别的在低温下更为严重，这种现象叫作冷脆性，在优质钢中，硫和磷要严格控制。
但从另方面看，在低碳钢中含有较高的硫和磷，能使其切削易断，对改善钢的可切削性是有利的。
（4）锰：能提高钢的强度，能消弱和消除硫的不良影响，并能提高钢的淬透性，含锰量很高的高合金钢（高锰钢）具有良好的耐磨性和其它的物理性能。
（5）硅：它可以提高钢的硬度，但是可塑性和韧性下降，电工用的钢中含有一定量的硅，能改善软磁性能。
（6）镍：能提高钢的强度和韧性，提高淬透性，含量高时，可显著改变钢和合金的一些物理性能，提高钢的抗腐蚀能力。
（7）硼：当钢中含有微量的（0.001－0.005％）硼时，钢的淬透性可以成倍的提高。
（8）铝：能细化钢的晶粒组织，阻抑低碳钢的时效，提高钢在低温下的韧性，还能提高钢的抗氧化性，提高钢的耐磨性和疲劳强度等。
（9）钨：能提高钢的红硬性和热强性，并能提高钢的耐磨性。
（10）铬：能提高钢的淬透性和耐磨性，能改善钢的抗腐蚀能力和抗氧化作用。
（11）钒：能细化钢的晶粒组织，提高钢的强度，韧性和耐磨性，当它在高温熔入奥氏体时，可增加钢的淬透性；反之，当它在碳化物形态存在时，就会降低它的淬透性。
微量元素对钢材性能的影响0
591351714804微量元素对钢材性能的影响《砷的冶金物理化学属性及其对钢热轧过程的影响》徐芗明宝山钢铁股份有限公司特殊钢分公司制造管理部砷对钢的危害体现在以下几个方面：1.砷易在钢的界面处产生偏聚，导致回火脆现象；2.在热加工时砷使钢材产生表面热脆裂纹等缺陷；3.砷对钢的硬度有不利影响；4当钢中砷含量大于0.02%时，会导致成分严重偏析，改变晶粒组织结构，破坏金属的连续性；5砷使钢的冷脆性能增加，延伸率，断面收缩率及冲击韧性降低，并使钢的焊接性能变差，一般用途低碳钢中的成分应控制在小于0.02%~0.045%作者对实验钢砷的面扫描图像分析，发现砷在试样表层中分布明显不均匀，在试样表层的氧化物内，砷明显低于基体，这表明实验钢在加热过程中，铁变氧化成氧化物，而砷不被氧化，而砷扩散到未氧化的基体中去，使基体中砷的含量增加，从而使基体和氧化物中，砷分布明显不均匀，因此，当钢坯在高温氧化性气氛下长时间加热时，发生严重氧化的钢表层中砷向铁素体基体富集，从而引起钢表层的热塑性降低。
含砷在氧化性气氛加热的过程中，砷不断被排列到氧化层下的金属中，当砷含量超出在铁中的溶解极限时，就会在氧化层和金属界面间形成溶融的液相，在热加工拉应力作用下，这些液相则会湿润晶界而产生表面热脆裂纹。
综合砷元素的特点及热轧缺陷检验结果，对热连轧的裂纹原因分析如下：1由于砷元素容易偏析于晶界，降低了晶界表面能，弱化了晶界，增大了沿晶界脆性断裂的倾向，降低了钢的脆性断裂抗力。
2当钢坯在高温，氧化性气氛下长时间加热时，发生严重氧化的钢表层中砷向铁素体基体富集，从而引起钢表层的热塑性降低。
3同时砷与铁素体固溶，脆化了铁素体组织，钢坯经加热后恶化了钢的基体组织强度，降低了钢的延性。
改善含砷钢热塑性的轧制对策为改善含砷钢的塑性，依据以上分析裂纹产生的机理，对原轧制工艺进行了优化和调整，设计了如下工艺：1降低加热温度，缩小各加热段上，下加热温差控制范围，加热温度按下限控制，使加热温度更均匀。
微合金元素Sn、Nb、Re对无取向硅钢性能的影响
第３ 期
河北联合大学学报 （ 自 然科学版 ）
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ Ｍ ｏ ｆ Ｈｅ ｂ ｅ ｉ Ｕ ｎ ｉ ｔ ｅ ｄ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ（ Ｎ ａ ｕｒ ｔ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｅ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ）
Ｖｏ １ ． ３ ５ ＮＤ ． ３
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ － ０ ３ ． １ ８ 基金项 目： 国家 自然科学基金资助项 目， 项 目号 ５ ０ ６ ７ ４ ０ ３ ９
河北联合大学学报（ 自然科学版）
２ 铌元素的作用
Ｎ ｂ 为体心立方 晶格 ， 当它固溶在 Ｆ ｅ 中时 ， 能与 Ｆ ｅ 保持一定的共格关系 ， 且Ｎ ｂ的电负性 （ １ ． ６ ０ ） 与Ｆ ｅ 的电负性（ １ ． ８ ３ ） 相差不大， 与Ｆ ｅ 有一定的固溶倾 向 Ｊ 。铌是典型的微合金元素 ， 主要是利用奥氏体中形变
加， 晶界偏聚量也在增加 ， 晶界能降低 ， Ｓ ｎ的晶界偏聚对最终退火过程 中织构形成和晶１ ｝ 的百分含量 ， 提高了无取向硅钢的磁性能 ， 但对有利织构 ｛ １ ０ ０ ｝ 面 织构和 Ｇ ｏ ｓ ｓ 织构的影响较小 ， 这说 明 Ｓ ｎ 对最终退火过程 中｛ １ ｌ １ ｝ 面织构的再结晶和晶粒长大起抑制作用 。 这可能是 因为 Ｓ ｎ的晶界偏聚影响了 ｛ ｌ １ １ ｝ 组分在原始晶界处 的形核和长大， 降低 了该组分 的强度 。当然 ， 这与所添加 Ｓ ｎ 含量的多少有关 ， 当Ｓ ｎ 含量较低时 ， Ｓ ｎ 在各个 晶界处的偏聚量不均匀 ， 对｛ １ １ ｌ ｝ 面织构的抑 制力不够 ； 而Ｓ ｎ 含量较高时 ， 虽然抑制 了原始晶界处 ｛ １ １ １ ｝ 面晶粒的形核和长大 ， 但也减少 了其他有利织构 组分 ， 总体上铁损值升高 ； Ｓ ｎ的添加对板坯热轧过程织构的形成没有特别 明显 的影响 ； Ｓ ｎ添加对常化板 的 ｛ １ ｌ １ ｝ ＜ １ １ ０＞ 织构略有增强 ， 而对其他织构强度无太大影响； Ｓ ｎ的添加使成品钢带晶粒尺寸 明显减少。
微合金元素铌对钢动态再结晶的影响
微合金元素铌对钢动态再结晶的影响记得有一回，我在钢厂实习那阵儿，那钢厂可热闹得像个大蜂巢，到处都是人在忙活。
我呢，就跟在师傅后头，眼睛瞪得像铜铃似的，啥都好奇。
有一天，师傅带着我和几个小伙伴到了一个专门研究钢材性能的区域。
那地方啊，各种仪器设备摆得满满当当的，看着就头疼。
师傅却像个老顽童似的，满脸笑容地给我们介绍：“你们看啊，这钢材的性能可不是一成不变的，就像人会因为吃了不同的东西有不同的反应一样，钢材里加了不同的元素，那变化可大了去了。
今儿咱们就重点看看这微合金元素铌。
”小伙伴小李忍不住凑过来，挠挠头问：“师傅，这铌到底是个啥玩意儿啊？咋就对钢有影响了呢？”师傅笑了笑，指了指旁边一堆亮晶晶的金属块说：“这铌啊，就是这里头的一种元素，它就像个神奇的小魔法师，加到钢里头，能让钢的动态再结晶过程发生奇妙的变化呢。
”说着，师傅就拿起一块加了铌的钢样，放到一个大大的仪器里。
那仪器嗡嗡响起来，就像在和钢样聊天似的。
我们几个都凑过去，瞪大眼睛盯着屏幕，想看看这神奇的变化。
过了一会儿，屏幕上开始显示出各种数据和图像。
师傅指着那些图像，兴奋地说：“你们看啊，加了铌之后，这钢的动态再结晶过程就变得不一样了。
以前啊，没有铌的时候，那钢的再结晶就像一群没头苍蝇，乱哄哄的，结晶的速度也不快。
可现在呢，有了铌这个小魔法师，就像给它们安排了个指挥官一样，变得井井有条的，结晶速度也加快了不少呢。
”我听了，还是有点迷糊，又问师傅：“师傅，那这铌到底是咋指挥的呀？”师傅笑着拍了拍我的肩膀说：“这铌啊，它能阻止钢里的一些原子乱跑，让它们按照一定的规律排列，这样再结晶的时候就更顺利啦。
就好比你们排队做游戏，要是没人维持秩序，那就乱套了；有个人在旁边指挥着，那队伍不就整齐多了嘛。
”这时候，另一个小伙伴小张也开口了：“那是不是加的铌越多越好啊？”师傅摇摇头说：“那可不行哦，啥东西都得有个度。
铌加得太多了，就像菜里盐放多了，味道就变了。
钢的性能也会受到影响，变得太硬太脆，那就不好用啦。
钒、氮微合金化钢筋的强化机制
钒、氮微合金化钢筋的强化机制
钒、氮微合金化钢筋的强化机制包括：
1. 钒和氮的固溶强化作用：钒和氮作为微合金元素，能够固溶在钢中并对钢的晶体结构产生影响，使其晶粒细化，提高钢的强度和韧性。
2. 钒和氮的析出强化作用：在热处理过程中，微合金元素钒和氮会向晶界或其它空位中析出形成微观强化体和纳米结构，从而提高钢的强度和韧性。
3. 钒和氮的沉淀强化作用：在钒、氮微合金化钢筋的使用过程中，微合金元素钒和氮会在钢筋表面形成氮化物和钒化物沉淀层，这层沉淀层会阻碍钢筋表面的腐蚀和氧化，从而提高钢筋的抗腐蚀性能和使用寿命。
总之，钒、氮微合金化钢筋的强化机制是一种多方面的机制，包括了固溶强化、析出强化和沉淀层保护等多种方面的影响，这些机制的综合作用使得钒、氮微合金化钢筋具有更高的强度、韧性、抗腐蚀性和使用寿命等特点。
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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。
相间析出物呈点带状分布，每条点带近似平行，析出物以相界为析出源，点带间距随冷却速度的增加而减小。
V可使沉淀相体积分数增加，沉淀相的密度增加和间距减小，从而能提高钢的综合性能。
2.1.2 钒在生产上的应用
钒由于在奥氏体中固溶度大，在常规的加热温度下，钒易溶于钢中，且其可以实现粗大奥氏体组织完全再结晶碎化，因此，钒适宜于钢材直扎的工艺特性。
任浩的研究表明：当N<0.005%时，钒对横向裂纹影响很小，但是，当氮含量高（0.02%）时，横向裂纹可能在含钒0.15%的钢种出现，然而在浇铸50mm 的薄板时，钒氮钢的表面质量要优于含铌钢[4]；而由于钒对形变奥氏体基体的再结晶过程阻碍作用较小，并且奥氏体再结晶温度区间较宽，钒微合金钢广泛采用再结晶控制轧制工艺。
2.2钛
2.2.1 钛微合金化理论基础
钛容易形成氧化物，在脱氧完全的情况下，先后形成氮化物、碳硫化物、碳氮化物和碳化物，在钢中主要以TiC或Ti（C、N）的形式存在。
当钛含量较低时，钛首先结合钢中的氮，几乎全部形成TiN，钢中的硫以MnS形式存在，当含量增加到3.4N%时，开始形成Ti4C2S2，此时MnS和Ti4C2S2共存。
当钛含量增加到可将钢中的氮和硫全部固定时，MnS全部被Ti4C2S2代替，其沉淀强化作用很小。
而钛含量继续增加，多余的钛与碳结合形成TiC，细小而弥散的TiC 在低温时析出起沉淀强化作用。
钛的固溶度非常低，在钢材Ti含量适宜（0.01%～0.02%）时才能同时满足各方面的要求，更低的Ti含量将不能得到足够体积分数的TiN来有效阻止晶粒粗化。
虽较高的Ti含量将导致粗大的液析TiN的出现而不能起到阻止晶粒长大的作用，但超出Ti/N理想化学配比的Ti将以固溶Ti形式或以细小TiC质点形式而显著阻止再结晶。
2.2.2 钛在生产上的应用
在低合金高强度钢中加入微量钛，可以提高钢的强度，改善钢的冷成形性能和焊接性能。
钛在细化晶粒的同时，还能提供可观的沉淀强化效果，且其活性较大，易于和氮、氧、硫、碳等形成化合物。
与铌、钒微合金技术相比，目前钛微合金技术没有得到广泛应用，主要原因是钛微合金钢性能波动较大，其强化机理还不清楚，限制了钛微合金技术在实际生产上的推广应用。
2.3铌
2.3.1 铌微合金化理论基础
铌在钢中核心作用是细化晶粒来提高钢材的强度和韧性。
其以置换溶质原子存在，对再结晶的抑制作用与其和铁原子尺寸及电负性差异有关，即所谓的溶质拖曳机制，Nb原子比铁原子尺寸大，易在位错线上偏聚，其偏聚浓度也相对增
高，从而对位错攀移产生较强的拖曳作用，表现为在低温区能有效抑制奥氏体再结晶，这种作用高于Ti、Mo、V，是与铁原子尺寸相差较小的Mn、Cr、Ni对再结晶的阻止作用的几十倍或上百倍；在较宽温度区间尽可能地实现薄饼化，并促使晶粒内部产生大量的变形带等具有铁素体形核能力的缺陷位置，最终得到均匀细小的铁素体组织。
铌在钢中可形成NbC～NbC0.87间隙中间相。
在再结晶过程中，因NbC、NbN对位错的钉扎和阻止亚晶界的迁移使再结晶时间大大延长，且随析出量的增加而增大。
在临界温度之上，Nb元素对再结晶的影响表现为溶质拖曳机制；而在此温度之下，则表现为析出钉扎机制。
当Nb和V复合添加时，既能提高钢的强度又能改善钢的韧性，这是因为V固溶温度低，可以起沉淀强化作用，而Nb在较低的均热温度下大部分不溶解，可以起细化晶粒的作用，从而改善微合金的性能。
2.3.2 铌在生产上的应用
由于铌微合金钢的强度、冲击韧性、成形性能、焊接性能均能达到传统流程同类产品的实际水平，促使研究工作者开展了大量铌微合金钢的生产，但许多文献表明[5]：加铌会促进横向裂纹的形成，形成横向裂纹所需铌含量很低，铌含量达到0.01%时，裂纹就急剧增加，因此对铌微合金元素虽然能够提高钢材的性能，但对于生产中技术难点也需以克服。
而结合钢厂生产铌微合金钢遇到的质量问题，我认为，铌微合金钢横向裂纹形成机理为：一方面横向裂纹形成早期阶段，可能位于结晶器内，由于热流不稳定，造成的坯壳收缩不均匀，结晶器振动造成的振痕，因为振痕下的晶粒尺寸较粗大，且凹口形的几何形状也会使应力集中，但缺陷变大，变多主要是在结晶器之后，由于钢材的延展性受到微合金元素影响剧烈，铸坯在出结晶器后，受到各种渠道的应力作用，特别是板坯矫直时的应力作用，当这些应力出现在延展性差的温度范围内，横向裂纹形成严重；另一方面由于铌合金钢的碳氮化物沉淀存在，正好处在铸坯的顶弯和矫直温度范围内产生一个塑性低谷，造成铸坯产生横裂纹等质量问题。
因此从工艺条件上来说，应优化连铸冷却工艺，避免板坯边部和表面温度落入高温塑性低谷区，优化保护渣，保证热流的稳定。
3.结束语
经过多年基础理论研究，钒、钛、铌等微合金元素已成功用于钢材生产，形成了成套的生产技术，产品已广泛应用于国民经济相关行业，取得了良好的经济效益和社会效益。
但是由于钒、钛、铌等不同的合金元素的作用机理不尽相同，导致钢材的成材性能也不尽相同。
因此在生产中应加强对钒、钛、铌等微合金元素对钢材性能的研究以及其不同的工艺条件对钢材性能的影响的研究，提高钒、钛、铌等微合金钢的竞争力，为钢材工业结构调整做出更大的贡献。