微合金化乃另一提高力学性能的可行方法。微合金元素如V、Nb、Ti经常用于控制晶粒尺寸和沉淀硬化强度或两者之一。众所周知,加V微合金化乃铁素体一珠光体钢沉淀硬化之有效手段。为增加韧性,添加少量Ti可达充分控制奥氏体晶粒尺寸的目的。奥氏体晶粒之生长亦可通过Nb之再结晶阻滞效应而得到抑制。
此外,贝氏体钢为提高力学性能提供了重要机会。这些钢可能包含不同的显微组织,如贝氏体(或针状铁素体)、晶间碳化物、多边形铁素体、残留奥氏体、马氏体和沉淀的细小碳氮化合物。上述这些组织均可通过合金化或加工得到。如Ti、Nb、Mn、Cr、Mo~DB等合金元素均可加入钢中以增加淬硬性和改善贝氏体/马氏体的显微组织。日本学者Katsumata等人曾尝试在低碳(0.06%~0.18%)贝氏体马氏体钢内加入合金元素CrB和Mo提高其韧性。这项研究表明:一定含碳量的贝氏体钢可以达到比普通铁素体一珠光体钢更高的强度水平.而含碳量较低的钢亦可在保持同等强度水平的同时,获得较高的韧性。此外.亦可通过改变工艺而不加入昂贵的合金元素。Gonzalez等人提出产生多边形铁素体和贝氏体显微组织的两步冷却工艺。此工艺包括第一步缓冷形成多边形铁素体和第二步快冷形成二次贝氏体一马氏体相。此工艺有助于获得和比较昂贵的含Cr淬火一回火钢同样的性能,惟锻造温度(920。C)和退火温度(420。C)较低。
(来源:锻造和冲压)