无上下屈服点超细晶粒铁素体钢

nianfeng

日本在物质和材料研究所进行的超级钢铁研究项目中，确立了铁素体粒径在1μm以下的超细晶粒钢的开发技术。目前以Fe-C-Mn-Si系组成为主的超细晶粒钢已实用化。超细晶粒钢的特点是强度高，因此可以不使用价格昂贵的微量元素，而直接采用目前的焊接技术进行焊接。但是，如果通过铁素体细化来提高强度，上屈服应力/抗拉强度或下屈服应力/抗拉强度，即YR会升高。

在建筑设计中，为防止中、高层建筑因地震而倒塌，采用了通过柱和梁的塑性变形来吸收地震所发出能量的方法。因此，对于用作柱和梁的建筑钢材的YR，应控制在低值。在最近的建筑设计中，采用了具有减震功能的支柱来吸收地震放出的能量。柱和梁使用的是高强度钢材，这些钢材不会产生塑性变形，能提高建筑物的强度。一部分具有减震功能的支柱已应用于实际。在这种情况下，对于用作柱和梁的建筑钢材，最好是提高YR.，并扩大弹性范围。因此，对于超细晶粒铁素体钢，当上下屈服点消失，其利用范围会扩大。

超低碳IF(无间隙)钢已实现低强度化。实现低强度的方法有以下两点:

①将C量控制在0.01%以下；

②单独或混合添加Ti和Nb，用TiC和TiN等固定C和N，使上下屈服现象消失。添加Ti时，作为使上下屈服现象消失的条件可以用下式给出。Ti>4C+3.43N(1)式中，Ti、C和N的单位为质量分数。

在具有高强度的超细晶粒铁素体钢中添加Ti，观查上下屈服点消失情况。而且，通过增加C量，采用形变热处理法使铁素体晶粒细化后析出大量的微细TiC，探索进一步提高强度的可能性。另外，除了抗拉试验外，还进行了夏比冲击试验和疲劳试验，调查了作为钢结构材料所需的强度、韧性和疲劳这三大特性。