為何說鍛打加工用非調(diào)質(zhì)鋼要充分發(fā)揮釩的作用

　非調(diào)質(zhì)鋼應(yīng)用是因其綠色環(huán)保、低排放，便于零部件的制造和成本的大幅度降低。鐵素體-珠光體型非調(diào)質(zhì)鋼是在中碳鋼中添加少量微合金化元素，通過析出強(qiáng)化來滿足其強(qiáng)度要求；它不需要提高淬透性的鉻、鉬、鎳等貴重合金元素，合金成本明顯降低；取消了零件的調(diào)質(zhì)熱處理工藝，節(jié)約能源。

　　鐵素體-珠光體型非調(diào)質(zhì)鋼的化學(xué)成分，基本上是中等碳含量，含有一定的硅、錳等固溶強(qiáng)化元素，另一個顯著的成分特點是均含有適量的微合金元素，如釩、鈮、鈦、氮等。非調(diào)質(zhì)鋼本質(zhì)上是一種機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼,要求具有與調(diào)質(zhì)鋼基本相當(dāng)?shù)牧己镁C合力學(xué)性能。對于非調(diào)質(zhì)鋼來說，軋制(鍛造)及后續(xù)冷卻是近終態(tài)生產(chǎn)工藝,其加熱溫度、變形工藝、終軋(鍛)溫度及變形后的冷卻制度均對產(chǎn)品的最終力學(xué)性能產(chǎn)生直接影響。

　　釩、鈦、鈮、氮是微合金非調(diào)質(zhì)鋼中十分有效的合金元素。在含釩鋼中增氮，能促進(jìn)釩的析出，增強(qiáng)釩的沉淀析出強(qiáng)化作用，明顯提高非調(diào)質(zhì)鋼的強(qiáng)度。利用廉價的氮元素，提高非調(diào)質(zhì)鋼的強(qiáng)韌性，是非常有效地降低成本的方法。

　　在中碳鋼中添加少量的微合金化元素釩，非調(diào)質(zhì)鋼中釩的添加量一般在0.06%-0.20%范圍，依靠細(xì)小的碳氮化釩的析出，強(qiáng)化鐵素體-珠光體組織，從而達(dá)到調(diào)質(zhì)鋼所要求的強(qiáng)度水平。改善韌性，非調(diào)質(zhì)鋼降低鋼中碳含量，從原來的0.49%降低到0.30%左右，也有低至0.20％，通過降低碳含量，增加鋼中鐵素體體積分?jǐn)?shù)，改善鐵素體的分布和珠光體的形貌，從而提高鋼的韌性。另一個是應(yīng)用TiN技術(shù)。TiN是微合金碳氮化物中最穩(wěn)定的化合物，它能在高溫下有效地阻止奧氏體晶粒長大，具有明顯細(xì)化奧氏體晶粒的作用。非調(diào)質(zhì)鋼采用微鈦處理，鈦的添加量范圍在0.010%-0.015%左右。非調(diào)質(zhì)鋼中通常添加一定量的硫改善其切削性能，一般硫的添加量在0.05%-0.09%的水平。在非調(diào)質(zhì)鋼中起決定作用的仍是釩的微細(xì)粒子。

　　在Nb、V、Ti三種微合金化元素中，釩具有較高的溶解度，因而成為非調(diào)質(zhì)鋼中常用也是最有效的強(qiáng)化元素。微合金化元素Nb、V、Ti、N在非調(diào)質(zhì)鋼中的復(fù)合作用，主要表現(xiàn)在熱成型過程中抑制奧氏體的形變再結(jié)晶并阻止其晶粒長大，并通過它們的碳氮化物的應(yīng)變誘導(dǎo)析出，對非調(diào)質(zhì)鋼進(jìn)行組織細(xì)化及沉淀析出強(qiáng)化，所以說鍛打加工非調(diào)質(zhì)鋼的關(guān)鍵在于發(fā)揮好釩的作用。