-
1 文献综述1.1 选题背景
- 上一篇：异丁烷脱氢制异丁烯工艺设计文献综述和参考文献
- 下一篇：公司治理和财务舞弊关系文献综述和参考文献
钢铁工业是中国国民经济的重要基础产业，改革开放以来，中国钢铁工业取得了长足发展，已成为世界上最大的钢铁生产和消费国，钢铁工业的蓬勃发展，为我国用钢行业的高速增长提供了有力的原材料保障，为国民经济持续、稳定、健康发展做出了重要贡献，并为推动世界钢铁工业发展做出了巨大贡献。[1]3791
钢是以铁、碳为主要成分的合金，它的含碳量一般小于2.11% 。钢是经济建设中极为重要的金属材料。钢按化学成分分为碳素钢（简称碳钢）与合金钢两大类。碳钢是由生铁冶炼获得的合金，除铁、碳为其主要成分外，还含有少量的锰、硅、硫、磷等杂质。碳钢具有一定的机械性能，又有良好的工艺性能，且价格低廉。因此，碳钢获得了广泛的应用。但随着现代工业与科学技术的迅速发展，碳钢的性能已不能完全满足需要，于是人们研制了各种合金钢。合金钢是在碳钢基础上，有目的地加入某些元素（称为合金元素）而得到的多元合金。与碳钢比，合金钢的性能有显著的提高，故应用日益广泛。[2]
20 世纪的社会需求和技术发展形成了目前的高强度微合金钢、合金结构钢、超高强度钢、不锈耐蚀钢、耐热钢、工具钢、模具钢、轴承钢等合金钢品种体系。进入21 世纪后， 高层建筑、深层地下和海洋设施、大跨度重载桥梁、轻型节能汽车、石油开采和长距离油气输送管线、军用舰艇、航空航天器、高速铁路设施、能源设施等国民经济的各个部门都需要性能高、使用寿命长且成本低的新型合金钢。合金钢的开发现状可以描述为高性能化和多品种化。[3] 由于采用精料、高洁净度冶炼、连铸、高精度轧制、控轧控冷、可控气氛热处理、在线检测和精整等，合金钢的洁净度、均匀度、组织细化度和尺寸精度等得到了提高，因此合金钢的发展受到日益重视。
21 世纪应该开发具有如下特征的合金钢：
① 高性能：高强高韧钢（超高强度钢、管线钢）、长寿命钢、（耐延迟断裂钢、耐疲劳钢）。
② 复合化：防震钢板、复合耐蚀钢、复合装甲钢。
③ 功能化：形状记忆钢、阻尼钢、储氢钢。
④ 微合金化：微合金钢（低碳钢、中碳钢或高碳钢）。[4]
其中，微合金化高强度低合金钢简称微合金钢，是近30 年来在普碳软钢和普通低合金高强度钢的基础上迅速发展起来的工程结构用钢，是采用铌、钒、钛进行微合金化具有高性能的新型低合金高强度钢。[5,6]
1.2 微合金钢
定义：在普通低碳钢或低合金高强度钢的基本化学成分中加入微量合金元素如Nb、V、Ti、Al等，并采用控制轧制、控制冷却工艺使钢的力学性能明显提高的钢。[6]
微合金钢是低合金钢中的一个新的发展分支，它不同于传统的合金钢和低合金钢，一般是指在铁素体-珠光体钢的基础上加入微量的钛、钒、铌、锆等元素，通过微合金化与控制轧制相结合，以细化晶粒和第二相弥散析出而实现强韧化的新钢种。从广义来说，凡是在基体化学成分中添加了微量合金元素，从而使一种或几种性能具有明显变化的钢都可称作微合金钢。通常所说的微合金钢系指徽合金化的低合金高强度，它是在软钢或低合金高强度钢基体化学成分中添加了微量合金元素（主要是碳化物形成元素泥、钒、钛、铝等）的钢。
微合金钢具有以下属性：[7]
① 在低含碳量和超低含碳量下，具有良好的冷热成型性和焊接性。
② 介于合金钢和非合金钢之间，添加少量（一般含量≤0.01%）的碳、氮化合物形成元素铌、钒、钛、铝、硼等，并以晶粒细化和析出强化为钢的主要强韧化机制。