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1　概述1

1.1　我国长条材发展现状及前景2

1.2　铌在钢中的作用3

1.3　长条材的种类与用途4

1.4　棒线材生产新工艺7

1.5　吨钢铌铁消耗8

1.6　本书内容概要9

2　TMCP的发展和Nb的作用10

2.1　Nb的细化晶粒作用10

2.2　Nb的延迟相变作用11

2.3　二次加工用棒线材的省略工程的形变热处理13

2.4　Nb微合金化钢的屈服强度升级和物理冶金13

2.5　TMCP中铌的作用14

3　铌钢物理冶金15

3.1　Nb（C,N）的溶度积15

3.2　γ晶粒的粗化、细化和NbC、Nb（C,N）溶解度的关系16

3.3　Nb、V、Ti的溶度积和NbC析出动力学曲线19

3.4　Nb的阻止再结晶作用22

3.5　Nb在中、高碳钢中的溶解度26

3.6　Nb对0.1C-Mn钢的TTT图的影响27

3.7　Nb对淬透性的影响及其相变组织28

3.8　Nb对0.2％C钢再结晶行为的影响30

3.9　Nb的拖曳作用31

3.10　Nb、V、Ti的强韧化效果32

3.11　Nb钢的高温抗力33

3.12　Nb钢的金相组织与轧制工艺34

3.13　IF（无间隙）钢的成分设计和Nb IF化43

3.14　各种间隙元素的难熔化合物在钢中的争先反应与溶度积48

4　微合金化技术设计50

4.1　微合金化技术和TMCP50

4.2　非调质钢生产过程中的TMCP和合金化技术的互动关系51

4.3　Nb、Ti、V等微合金元素对γ晶粒的控制52

4.4　溶度积和析出物的计算56

4.5　Nb抑制再结晶效果最强57

4.6　合金元素对冷却中的相变的影响61

4.7　合金元素对γ/α相界面易动度（λ）的影响61

5　控制轧制金属学63

5.1　再结晶控轧63

5.2　动态再结晶64

5.3　静态再结晶67

5.4　非再结晶γ区的热轧68

5.5　双相区轧制特性69

5.6　含Nb中高碳棒线材热加工时组织的变化70

5.7 固溶Nb对铁素体再结晶的抑制74

5.8　珠光体转变生核顺序77

5.9　快速冷却超细组织的形成77

6　形变热处理技术79

6.1　棒线材的特性和形变热处理79

6.2　二次加工用棒线材生产工艺概略80

6.3　棒线材生产线后续冷却设备及冷却速度80

6.4　热轧道次变形量与γ晶粒尺寸84

6.5　热轧条件对力学性能的影响85

6.6　直接淬火技术86

6.7　形变热处理在锻件生产中的应用及其扩展92

6.8　省略球化退火工艺的热轧棒材时的温度控制99

6.9　控轧控冷软质化退火原理100

6.10　软质化线材生产技术101

6.11　棒材软质化技术103

6.12　非调质螺栓线材的生产技术104

6.13　快速球化技术106

6.14　高频热处理高强度钢棒线材107

6.15　低C高Nb钢HTP（高温工艺）技术要点112

7.1　延迟断裂118

7　氢致延迟断裂研究118

7.2　钢中的氢和延迟断裂119

7.3　钢中氢存在状态的观察121

7.4　延迟断裂是第1峰氢所致123

7.5　铌在高强度钢的氢陷阱中作用研究124

7.6　微合金化元素Nb、V、Ti、Mo等的沉淀强化和氢陷阱行为130

8　齿轮钢133

8.1　Nb在各种齿轮钢中的应用133

8.2　合金元素对渗碳异常层的影响134

8.3　析出物对晶粒长大行为的影响136

8.4　超级冷锻高温渗碳齿轮钢139

8.5　高强度变速齿轮钢143

8.6　高温渗碳γ晶粒粗大化防止技术及1050℃高温渗碳钢的开发145

8.7　Nb、Ti、B复合应用以及形变热处理型高强度齿轮钢151

8.8　HS822H钢和SCM922H钢153

8.9　等离子高温渗碳钢（渗透时间缩短）155

8.10　高面压渗碳用双相钢155

8.11　低变形齿轮钢156

8.12　差动齿轮强化技术157

8.13　超细晶粒渗碳齿轮钢157

8.14　“ATOM”钢加A1、Nb后防止晶粒粗大化作用的差别160

9　弹簧钢164

9.1　高强度弹簧钢的发展课题164

9.2　弹簧钢丝166

9.3　2000 MPa级悬挂弹簧用微合金钢的开发169

9.4　直接淬火工艺生产1750 MPa级板簧171

9.5　新型高强度弹簧钢ND120S的开发179

9.5　结论182

10　非调质钢183

10.1　低合金高强度钢的淬透性183

10.2　Nb处理低碳贝氏体型高强度钢Si、Mn的互相抵消187

10.3 直接淬火的γ组织的细化与相变组织的微细化188

10.4　马氏体型微合金非调质钢189

10.5　900 MPa高强度高韧性非调质钢190

10.6　TPCP新概念及其非调质高强度钢开发191

10.7　低合金高强度钢的γ晶粒超细化和超塑性198

10.8　Nb在热锻和冷锻钢中的应用201

10.9　高强度高断裂韧性钢HITS钢208

10.10 中碳Nb、V微合金化非调质棒钢的控制轧制209

10.11 中碳Nb、V微合金化控制轧制棒钢的强度与韧性213

11.1　高强度钢的延迟破坏和氢陷阱的热处理作用216

11　螺栓钢216

11.2　调质螺栓钢的抗延迟断裂性能的改善方法217

11.3　80 kg级和90 kg级高韧性非调质螺栓用线材218

11.4　抗延迟断裂螺栓钢ADS-2221

11.5　13 T高强度螺栓钢ADS-3223

11.6　耐火螺栓钢（JISB-1186-1995）225

11.7　无晶界碳化物马氏体新概念及高强度螺栓钢的新进展225

12　直接冷加工棒线材229

12.1　冷镦线材229

12.2　超级冷镦盘圆钢230

12.3　省略球化退火冷加工用超级冷锻钢（ALFA钢）237

13　含Nb无Pb快削钢239

13.1　Fe-Nb-S三元平衡图239

13.2　无Pb加Nb超级快削钢240

14　轴类钢242

14.1　曲轴实用γ形变热处理马氏体型非调质易削钢242

14.2　SAE 1541中碳钢的Nb微合金化后的切削性能改善和强韧性优化246

14.3　Nb对轴承钢寿命的影响247

15　含Nb轨钢的新发展250

15.1　性能优越的含Nb贝氏体轨钢和性能改善的250

珠光体轨钢250

15.2　含Nb贝氏体钢的新发展254

15.3　含Nb轨钢小结256

16　高强度钢筋257

16.1　超大直径螺纹钢258

16.2　双相区轧制生产500～650 MPa级大圆钢筋262

16.3　提高PC钢棒的抗剪切应变能264

16.4　低温用热轧钢筋的控制轧制生产265

16.5　通用热轧钢筋269

16.6　无应变时效倾向20MnSiNb400 MPa级热轧钢筋288

17.2　生产工艺300

17.1　型钢欧美标准中含Nb钢号300

17　铌在高强度可焊接建筑型钢中的应用300

17.3　铁塔用高强度钢材（JIS3129）306

17.4　日本桥梁铁塔耐候型钢的发展307

17.5　钢管309

17.6　耐火钢319

18　含Nb微合金化锻钢322

18.1　锻钢322

18.2　锻件的微合金元素对性能的影响323

18.3　钢的淬透性的定量描述325

19.2　多相钢家族329

19.1　概述329

19　Nb和多相钢的发展329

19.3　热轧多相钢的组织与力学性能332

19.4　Nb、Ti对多相钢σb·δt的影响339

19.5　小结340

20　铌微合金化超细晶粒技术研究现状及实用化341

20.1　前言341

20.2　γ→α相变超细化α晶粒342

20.3　双相区大变形的应用348

20.4　小结350

1.1　标准铌铁351

附录1　铌铁合金化技术351

1.2　化学性质352

1.3　物理性能352

1.4　合金化技术353

1.5　结果353

附录2　铌的发现和铌资源354

2.1　铌的宇宙丰度和地球铌的发现354

2.2　铌的经济资源359

2.3　巴西阿拉沙的铌361

2.4　中国铌资源364

参考文献366