組織性能模型量化是未來(lái)鋼鐵材料研究的重點(diǎn)，成熟的模型量化技術(shù)除可減少大量的檢測費用支出外，還可使材料成分、工藝設計與性能匹配程度大大提高，從而降低設計成本。與調質(zhì)鋼相比，非調質(zhì)鋼對鍛造工藝的敏感性較大，但是在實(shí)際生產(chǎn)中對冷速的控制較難，導致對材料性能的均勻性控制很難，所以目前提高非調質(zhì)鋼性能均勻、強韌性匹配的最有效手段就是控制鋼材的成分，提高材料目標性能匹配的置信區間。

　　科研人員利用金相顯微鏡、透射電鏡及物理化學(xué)相分析等方法研究4種不同釩含量的中碳非調質(zhì)鋼鍛后空冷下的微觀(guān)組織參數與材料力學(xué)性能的定量關(guān)系。

　　結果表明：隨著(zhù)V含量的增加，鐵素體體積分數增多且晶粒尺寸減小，珠光體片層間距變細，直徑小于10nm的析出相粒子占比增加。當V質(zhì)量分數增至0.2％時(shí)材料的韌性急劇降低。材料硬度隨V質(zhì)量分數的增加而增大且鐵素體與珠光體的顯微硬度比值增大，但材料的屈服強度并不完全取決于鐵素體；在Hall-Patch公式、固溶元素強化系數和Ashby-Orowan模型等理論的基礎上結合相關(guān)文獻的實(shí)驗數據，建立了一個(gè)普遍適用于V微合金化中碳非調質(zhì)鋼屈服強度的預測方程。