低碳微合金钢是19世纪末发展起来的可焊接工程结构用钢，具有良好的力学性能及抗腐蚀性能，广泛应用于航空、汽车、桥梁设计等领域。向低碳微合金钢中加入少量的稀土元素往往可以起到变质、细化晶粒的作用。稀土元素不仅能改善第二相的分布及形态，还能细化二次枝晶间距，从而明显细化低碳微合金铸态晶粒。大量实验研究亦证明热分析在合金凝固初期形核及晶粒细化方面具有重要的作用。因此，本文研究了钇对低碳微合金钢组织和性能影响的规律。
本研究所用材料以低C-Mn-Nb系列微合金化钢为基础，其化学成分为（质量分数，％）：0.031C，1.71Mn，0.006P，0.032S，0.28Si，0.085(Nb+Ti),0.015Als。。钇含量选择0%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%。实验钢先在真空感应炉中熔炼，铸锭浇铸成圆柱型，在直径450mm热轧试验机上进行轧制，经过7道次控制轧制，最终得到厚度7.0mm的钢板，轧后管层流冷却至400℃左右后空冷。对钢板取样进行拉伸和冲击性能检验，对显微组织进行观察和分析。
在低碳微合金钢中，随着Y元素含量的增加，出现贝氏体和马氏体-奥氏体组织，同时，针状铁素体数量增加。当Y元素在低碳微合金钢中的含量达到1.5%时，含钇钢与不含钇钢的组织变化不大，仍以先共析铁素体为主，带有极少量针状铁素体。实验材料的屈服强度、抗拉强度随Y含量的增加而提高，抗拉强度提高幅度大于屈服强度的提高幅度。屈服比和-20℃冲击韧度值随Y含量增加而降低。在低碳微合金钢中，当Y元素含量为2.0%时，可显著提高钢的抗拉强度，屈服强度也有所提高。但冲击韧度下降，进一步提高Y元素含量，强度提高幅度不大，韧性损失增加。（榕霖）


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