王利科，周左瑞， 韩一飞

（乌海包钢万腾钢铁有限公司， 内蒙古 乌海016000）

随着社会的发展进步，人们对物质生活条件要求越来越高，特别是人们住房条件要求越来越高，各大城市楼房迅速向高层发展，这要求钢筋质量越来越高，HRB335钢筋性能不能满足现有建筑业的要求，为提高钢筋性能，钢中添加合金元素，提高钢材的屈服强度、抗拉强度、焊接性能。因此HRB400E高强抗震钢筋受到市场的青睐，已成为市场主要建筑用钢筋。为提高钢的物理性能，微合金化成为世界各国提高钢筋抗震性能主要工艺路线，钒元素具备提高钢的晶粒度并且为微合金化的主要合金元素之一。钒在目前市场上价格较贵，增加炼钢厂生产成本。为保证钢的物理性能且成本最低，从而需要其他合金来代替钒。乌海包钢万腾钢铁有限公司自2020年5月采用了微氮合金、钒氮合金合理搭配方案进行HRB400E试验生产。下述就氮在钢中的机理作用展开分析。

1. 强化作用

在钒微合金钢中，氮增强了钒碳氮化物的析出，热力学计算显示，含钒钢中增氮提高了碳氮化钒的析出温度，并增加了析出的驱动力，随氮含量的增加，析出相中碳氮组分明显变化，低氮的情况下，析出的以碳化钒为主，随着氮含量的增加逐渐变化成氮化钒相析出，当钢中氮增加到2000 ppm时，在整个温度析出范围，均析出VN或富氮的V(C,N)，同时在缺氮的钢中大部分钒没有充分发挥析出强化作用，浪费钒成本。增氮后由原来固溶状态的钒转变为析出状态的钒，充分发挥钒的沉淀强化作用。……