刘阳春，白凤霞，徐 彬，张云鹤，李 蓓，张世龙

（1.首钢集团有限公司技术研究院,北京 100434；2.首钢集团北京首钢股份有限公司,河北 迁安 064404）

0 引言

近年来钛的细晶强化和析出强化作用得到了普遍重视，钛作为单一微合金化元素添加到钢中也得到了广泛应用[1−3]。

目前对钛微合金化的研究和应用主要集中在碳含量<0.10%的低碳钢品种。Liu 等[4]从理论上计算了Ti 的碳化物在奥氏体中的等温析出曲线，所用试验钢的碳含量为0.05%，钛含量为0.05%～0.25%。Turkdogan[5]对高强度低合金钢中氮化物和碳氮化物析出的原因及影响进行了研究。Saikaly 等[6]研究了TiC 的析出行为以及对钢屈服强度的贡献，试验钢的化学成分体系是0.085C-0.23Si-0.96Mn，Ti含量为0.045%～0.130%，结合适当的热加工工艺，TiC 对试验钢屈服强度的贡献可达100～250 MPa。Soto 等[7]研究了0.07C-(0.04-0.13)Ti 钢的固溶钛含量随温度的变化情况，平衡条件下，TiC 的析出温度范围约为 1 150～800 ℃，随着Ti 含量的增加，TiC开始析出温度逐步升高；当温度低于800 ℃时，钢中的固溶Ti 几乎全部析出。霍向东等[8]以普通集装箱板的化学成分为基础，研究了钛含量对热轧带钢组织和力学性能的影响：钛含量变化对铁素体晶粒尺寸影响不大，随钢中钛含量增加，TiN 尺寸增大，TiC 体积分数增加，粒子平均尺寸减小，产生显著的沉淀强化作用。

另一方面，对含有更高碳含量的钢种应用钛微合金化研究和应用很少。王建锋等[9]对钛微合金化Q345E 钢进行了试验研究，该钢的碳含量为0.12%～0.15%，钛含量为0.025%～0.035%，认为强度增加主要是钛细晶强化及沉淀强化作用引起的。赵小婷等[10]研究了钛含量对碳锰钢厚板力学性能的影响，该钢的碳含量为0.16% 左右，分别添加0.08%、0.14%、0.18%的钛，认为随着试验钢中Ti含量的增加，强度、韧性呈下降趋势，与析出更多的未溶粗大TiC 粒子有关。

笔者选择典型的0.17C-0.30Si-1.40Mn 低碳锰钢，该化学成分体系钢碳含量为0.17% 左右，应用极其广泛。对该钢添加不同含量的钛元素进行微合金化，探讨钛含量对含碳为0.17%左右的低碳锰钢组织和力学性能的影响。

1 试验材料和方法

试验所用的0.17C-0.30Si-1.40Mn 钢取自某钢厂。其冶炼工艺流程是：铁水预处理→210 t 转炉冶炼→LF 炉精炼→板坯连铸→精整→入库。2 160 mm 热连轧机轧制工艺流程是：板坯加热→高压水除鳞→二机架可逆式粗轧机粗轧→六机架连轧式精轧机精轧→层流冷却→卷取→入库。

按照相同的冶炼工艺冶炼6 炉碳含量为0.17%的低碳锰钢，其化学成分体系是0.17C-0.30Si-1.40Mn，并且分别向钢中添加0、0.020%、0.030%、0.040%、0.050% 和0.070% 的钛，然后均采用相同的轧制工艺轧制成热轧板卷，其中终轧温度为840 ℃，卷取温度为600 ℃，轧成板卷厚度为11.50～15.75 mm。……