概述铌微合金化技术与含铌微合金化钢的发展趋势

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铌微合金化技术和铌微合金化钢的发展始于20世纪50年代末和60年代初，当时是在普碳软钢基础上添加铌作为微合金化元素来提高钢的强度和韧度，70年代是以石油天然气长输大口径管线钢为代表的高强度微合金化钢，80年代以汽车工业用的BH和无间隙原子IF钢(ULC)为代表，90年代以可焊接高强度结构钢板带材及DP和TRIP多相钢等高技术钢材为代表的开发生产，使铌始终成为控轧CR、控冷CC和热机械处理TMCP等高新冶金技术必选的重要微合金元素而广泛使用。     铌的应用在工业发达的北美和欧洲地区，主要有3大领域：第一，包括高强度钢板、焊管用钢带、棒材和型材在内的约75%的铌用于微合金化钢。其中，12%用于生产汽车工业用的无间隙原子IF钢（即超低碳ULC钢），它属于低强度钢，但具有良好的成形性。34%为热倦轧带钢，包括近年来新发展的多相钢DP及TRIP钢等；第二，足近年来有很大发展的含铌铁索体不锈钢(8%)，主要也是用于汽车工业的排气系统的部件；第三，就是高温合金（如718合金）和铌金属(2%)。     含铌徽合金化钢的薄板及带材主要用于生产汽车零部件，尤其那些具有优越成形性的超低碳钢被广泛用于生产汽车的面板、门板、燃油箱以及其它难成形的部件。钢的典型成分是0.06%C、0.05%～1.5% Mn、0.03%—0.06%Nb。更高强度钢可能要加入钒，在冷轧板中还要加入钛(0.04%)和磷(0.05%)来提高强度。     在微合金化钢中，铌通过晶粒细化提高了钢的强度，同时又改善钢的韧性，并通过析出强化与相变控制来进一步提高钢的强度。研究表明，随着钢中含碳量降低，铌在奥氏体中的溶度积增大，使奥氏体向铁索体、贝氏体的转变温度降低，增大残余奥氏体体积分数和稳定性，加上相变过程和相变后更多的Nb(CN)的析出强化，使钢的强度增大，相变强化在微合金化钢中也具有非常重要的作用。铌已成为HSIA钢中的非常有效的强化剂。