V和Si对珠光体车轮钢显微组织和力学性能的影响规律

左越^1,2，周世同^2,3，李昭东²，潘涛²，项金钟¹，雍岐龙²

1. 云南大学物理科学技术学院2. 钢铁研究总院工程用钢研究所3. 昆明理工大学材料科学与工程学院

摘 要：利用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）以及拉伸和冲击试验等方法研究了V（0.03%-0.12%）（质量分数,下同）、Si含量（0.32%-0.89%）对中碳（0.54%）珠光体车轮钢显微组织及力学性能的影响。结果表明:提高V含量细化了实验钢的奥氏体晶粒尺寸、珠光体团尺寸及其片层间距,并且提高了铁素体体积分数。随着V含量的提高,由于VC沉淀强化和细化晶粒的作用,室温屈服强度和-20℃冲击韧性得到改善;但软相（先共析铁素体）增多,室温抗拉强度降低。提高Si含量显著降低了铁素体体积分数和细化了珠光体片层间距,略细化奥氏体晶粒和珠光体团尺寸;Si也促进VC的析出但作用很小。Si主要以固溶强化和细化片层间距的方式提高屈服强度和抗拉强度。结合适中含量的V（0.07%-0.08%）微合金化和较高含量的Si（0.8%-0.9%）合金化,可以使中碳珠光体钢获得较好的强韧性匹配。

关键词：金属材料;车轮钢;微合金化;晶粒细化;相变;强韧性;