隨著中國鐵路的高速化、重載化,對制造火車大梁的高強(qiáng)度耐候鋼的強(qiáng)度、耐大氣腐蝕、低溫沖擊性能等質(zhì)量指標(biāo)的要求也越來越高。高強(qiáng)耐候鋼YQ450NQR1是制作火車貨車中梁的專用特殊型鋼,該鋼種在鋼材的強(qiáng)度、塑性、韌性等性能提高的前提下,還保證了良好的耐候性和焊接性能。采用高強(qiáng)度耐候鋼增加強(qiáng)度、減輕質(zhì)量,將使產(chǎn)品生產(chǎn)成本降低、有效載荷提高、能源消耗下降,是耐候鋼應(yīng)用最重要的發(fā)展方向之一。
釩氮微合金化是高強(qiáng)耐候鋼YQ450NQR1強(qiáng)化屈服強(qiáng)度的重要途徑。釩氮微合金化對高強(qiáng)耐候鋼YQ450NQR1性能的影響主要由釩和氮兩部分構(gòu)成,其中釩產(chǎn)生晶粒細(xì)化、析出強(qiáng)化的主要作用,氮強(qiáng)化釩的作用。清華大學(xué)的學(xué)者通過高強(qiáng)耐候鋼YQ450NQR1的釩氮積w(V)?w(N)研究,發(fā)現(xiàn)釩和氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加均可提高鋼的屈服強(qiáng)度,同時(shí)釩和氮也呈乘積的方式對屈服強(qiáng)度產(chǎn)生影響。為保證高強(qiáng)耐候鋼YQ450NQR1的屈服強(qiáng)度達(dá)到465MPa,要求釩氮積w(V)?w(N)達(dá)到0.00144以上。為提高連鑄坯的高溫塑性,降低鑄坯裂紋發(fā)生的敏感性,氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)需控制為0.012%~0.014%。