【正文】 熔點 、 呈球狀 、 與鋼基體接觸緊的 RE202S及 RES增多 ， 因而阻止破裂能力大；稀土夾雜物不易形變 ， 在軋制過程中形狀與分布改變少 ， 降低各向異性 ， 使鋼的橫向韌性提高 ， 冷彎性能改善 。 硅可以提高鋼的強度 、 疲勞極限 、 耐腐蝕性和耐磨性 ， 對于低強度級別 (295MPa)的耐大氣腐蝕鋼 ， 硅含量與普碳鋼相同 ， 以減少焊接時的飛濺 。 錳 以固溶態(tài)存在于鋼中 ， 起強化作用 ， 可提高鐵素體的強度 。 但錳與硫易形成 MnS塑性夾雜物 ， 在熱軋時沿軋制方向拉長 ， 惡化鋼的成形性能 。 硫 是耐候鋼中的最主要有害元素 ， 其危害在于影響鋼的成形性 、 導(dǎo)致帶鋼力學(xué)性能的各向異性以及對耐候性的有害作用 。 其細(xì)化晶粒的程度 ， 與軋制 、 熱處理過程中這些細(xì)質(zhì)點阻礙晶粒長大的效果有關(guān) 。 鈦的化合物除了能細(xì)化晶粒 、 起沉淀硬化作用外 ， 還能降低鋼中氧含量 、 固定氮 ， 顯著降低鋼的冷脆轉(zhuǎn)變溫度 。 鈮在耐候鋼中 ， 同樣阻止晶粒長大 ， 細(xì)化晶粒 ， 提高再結(jié)晶溫度 ，通過控軋控冷工藝 ， 提高耐候鋼的強度 。 耐候鋼的微觀組織和性能 耐候鋼研究的重點之一就是通過不斷發(fā)展的微合金化和控軋控冷技術(shù)提高其強度等級 。 然而 ， 在傳統(tǒng)的以固溶強化為主要強化機制的理論指導(dǎo)下 ， 該鋼的屈服強度僅達到 345MPa級 。 鈮十分有利于形變誘導(dǎo)鐵素體相變 ， 在相同的軋制和冷卻工藝條件下 ，09CuPTiRE鋼的晶粒尺寸約 10μm ， 而加入微量鈮后 ， 鋼板的鐵素體晶粒尺寸可細(xì)化至 3μm ， 實現(xiàn)了組織的超細(xì)化控制 。在強度指標(biāo)滿足高等級要求的同時，也保證了材料良好的韌性、高的耐大氣腐蝕性能以及良好的焊接性能。 建筑鋼筋的微合金化 HRB335鋼采用原 20MnSi牌號成分生產(chǎn) ， 不需要微合金化和控軋控冷即可完全滿足新標(biāo)準(zhǔn)要求 。 從微合金化效果 、 經(jīng)濟性 、 工藝可靠性等方面綜合考慮 ， 企業(yè)采用較多的微合金化方案大致順序為： VN、 V、 Nb、Ti。 VN、 V微合金化 轉(zhuǎn)爐冶煉鋼種的氮含量為 40～ 60ppm， 采用 釩微合金化 (加入釩鐵合金 )時 ， 釩與鋼中的氮 、 碳發(fā)生反應(yīng) ， 生成 V(C,N)， 通過細(xì)晶強化和沉淀析出強化提高 HRB400的強度 ， 改善了鋼的強度和韌性 。 采用 釩－氮微合金化 (加入釩氮合金 )時 ， 鋼中氮量增加 ， 釩的化合物V(C,N)中 VN比例增加 ， VN析出量增大 ， 析出顆粒尺寸更細(xì)小 ， 析出強化作用和細(xì)晶強化作用更顯著 ， 因此強度和塑韌性都顯著改善 。 在提高強度幅度相當(dāng)?shù)那闆r下所需要的釩量 ， 以釩氮合金加入時比以釩鐵合金加入時要少得多 ，可以大幅節(jié)約生產(chǎn)成本 。 釩鋼的屈服強度為440MPa， 抗拉強度為 590MPa；而釩一氮鋼的屈服強度達到 560MPa， 抗拉強度達到 725MPa， 鋼中增加約 100ppm的氮 ， 鋼的屈服強度和抗拉強度分別提高 120MPa和 135MPa。 釩鋼的鐵素體平均晶粒尺寸相對較大 ， 為 ， 珠光體含量為 %；而釩一氮鋼晶粒尺寸較小 ， 約為 ， 珠光體含量為 %。 釩鋼中 V(C,N)的析出量約為 %， 而釩一氮鋼中V(C,N)的析出量超過 %， 比釩鋼高出一倍 。 釩鋼的平均析出粒子尺寸為 107nm， 而釩一氮鋼僅為 。 釩鐵合金化鋼種 ， 鋼中 [V]每增加 %可提高 MPa的抗拉強度 ， 而 VN微合金化鋼中 [V]每增加 %則增加 20MPa的屈服強度和 MPa的抗拉強度 。 VFe微合金化 HRB400的晶粒度達到 8～ 9級 ， 組織為鐵素體 +珠光體 +極少量的魏氏組織 。 鈮微合金化 鈮對鋼筋的強化通過 3個階段的作用實現(xiàn) 。 鈮微合金化生產(chǎn) HRB400鋼筋中鈮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 %～ %， 鈮合金的收得率達到 92%， 鋼坯均熱溫度 1180～ 1230℃ 、 開軋溫度 1110～ 1180℃ 、終軋溫度 980～ 1050℃ ， 軋后采用空冷冷卻方式 。 復(fù)合微合金化 對于比 HRB400強度等級高的建筑鋼筋 ， 如 HRB500、 BS460等 ， 可以采用復(fù)合微合金化的方法提高強度 。 高強度等級的鋼筋組織主要是鐵素體 +珠光體 ， 有時在軋后空冷下 ，也形成部分粒狀貝氏體 ， 發(fā)揮粒狀貝氏體組織的強化作用 。 在生產(chǎn)高強度等級建筑鋼筋時 ， 采用 VN及 VNb的微合金化方案比較多 。 軋制工藝參數(shù)中 ， 均熱溫度對微合金化元素的溶解及奧氏體原始尺寸有影響 ， 軋制溫度影響奧氏體的再結(jié)晶和晶粒長大 、 析出物的尺寸 、 分布 ， 終軋溫度對晶粒細(xì)化也有影響 。 因此應(yīng)平衡考慮軋制溫度 。 一般情況下 ， 鋼筋熱軋后的冷卻采用空冷或者風(fēng)冷方式 ， 不宜采用大強度的穿水冷卻等方式進行軋后冷卻 。 非調(diào)質(zhì)鋼的種類： ? 鐵素體 +珠光體型非調(diào)質(zhì)鋼 ? （ 鐵素體 +貝氏體 ） 型非調(diào)質(zhì)鋼 ? 貝氏體型非調(diào)質(zhì)鋼 ? （ 貝氏體 +馬氏體 ） 型非調(diào)質(zhì)鋼 ? 馬氏體非調(diào)質(zhì)鋼 非調(diào)質(zhì)鋼主要特點在于：節(jié)能 、 省略熱處理 、 生產(chǎn)周期短 、 硬度分布均勻 、 抗拉強度和疲勞強度與同等級的調(diào)質(zhì)鋼相當(dāng) 、 沒有調(diào)質(zhì)處理過程中的彎曲形變和淬裂廢品等 非調(diào)質(zhì)鋼的微合金化 合金元素的基本作用 錳 、 鉻 、 鉬等合金元素 ， 它們的作用除與在普通合金鋼中相同的作用之外 ， 還通過降低相變溫度來細(xì)化晶粒 ， 并細(xì)化相變過程中或相變后析出的微合金碳氮化物； 這些元素都具有固溶強化作用 ， 提高非調(diào)質(zhì)鋼的強度 。 錳 、 鉬能有效地推遲高溫珠光體轉(zhuǎn)變 ， 促進貝氏體形成；對于碳含量較低 、 錳和硅含量較高的鐵素體一珠光體型非調(diào)質(zhì)鋼 ， 可以通過加入少量鉬獲得針狀鐵素體 (一種鐵素體呈板條狀的類貝氏體 )的方法改善韌性 。 在細(xì)化晶粒上 ， 復(fù)合微合金化比單獨添加微合金化元素的效果更顯著 。 釩微合金化鋼不能實行非再結(jié)晶控軋 ， 釩可形成 VN， 細(xì)化奧氏體 γ→α 相變后的鐵素體 、 珠光體組織 。 當(dāng) V/N比達到理想化學(xué)配比 (V/N =)時 ， 釩能最大程度地析出 ， 增強沉淀強化效果 。 VN大量沉淀會使韌性損失 ， 采用 NbVTi復(fù)合微合金化較合適 。 鈦 、 氮含量越低 ， 形成 TiN的溫度越低 ， 顆粒尺寸越小 ， 而且均勻彌散分布 ， 可以成為液態(tài)結(jié)晶核細(xì)化原始晶粒 ， 還可以阻止再加熱時晶粒長大 。 非調(diào)質(zhì)鋼中的鈮 鈮的碳氮化物在軋鋼時可以 “ 釘扎 ” 晶界 ， 阻止晶粒長大 。