微合金化乃另一提高力學(xué)性能的可行方法。微合金元素如V、Nb、Ti經(jīng)常用于控制晶粒尺寸和沉淀硬化強度或兩者之一。眾所周知,加V微合金化乃鐵素體一珠光體鋼沉淀硬化之有效手段。為增加韌性,添加少量Ti可達(dá)充分控制奧氏體晶粒尺寸的目的。奧氏體晶粒之生長亦可通過Nb之再結(jié)晶阻滯效應(yīng)而得到抑制。
此外,貝氏體鋼為提高力學(xué)性能提供了重要機(jī)會。這些鋼可能包含不同的顯微組織,如貝氏體(或針狀鐵素體)、晶間碳化物、多邊形鐵素體、殘留奧氏體、馬氏體和沉淀的細(xì)小碳氮化合物。上述這些組織均可通過合金化或加工得到。如Ti、Nb、Mn、Cr、Mo~DB等合金元素均可加入鋼中以增加淬硬性和改善貝氏體/馬氏體的顯微組織。日本學(xué)者Katsumata等人曾嘗試在低碳(0.06%~0.18%)貝氏體馬氏體鋼內(nèi)加入合金元素CrB和Mo提高其韌性。這項研究表明:一定含碳量的貝氏體鋼可以達(dá)到比普通鐵素體一珠光體鋼更高的強度水平.而含碳量較低的鋼亦可在保持同等強度水平的同時,獲得較高的韌性。此外.亦可通過改變工藝而不加入昂貴的合金元素。Gonzalez等人提出產(chǎn)生多邊形鐵素體和貝氏體顯微組織的兩步冷卻工藝。此工藝包括第一步緩冷形成多邊形鐵素體和第二步快冷形成二次貝氏體一馬氏體相。此工藝有助于獲得和比較昂貴的含Cr淬火一回火鋼同樣的性能,惟鍛造溫度(920。C)和退火溫度(420。C)較低。
(來源:鍛造和沖壓)