معرفی و طبقه بندی فولادهای میکروآلیاژی

فهرست مطالب

فصل اول 7
مقدمه 8
فصل دوم 12
مروری بر منابع 12
1-1-2- فولادهای کم آلیاژ دارای استحکام بالا می توانند به6 طبقه تقسیم شوند : 15
2-1-2- اثرات افزودنی های میکروآلیاژ کننده : 18
1-3-1-2- فولادهای میکروآلیاژ شده وانادیوم : 20
شكل (1-2)- اثر ميزان سرد كاري 22
جدول(2-2)- اثر مقدار منگنز 25
2-3-1-2- فولادهای میکروآلیاژ شده نیوبیوم : 25
شکل(2-2)- اثر كاربيد نيوبيوم روي 25
3-3-1-2- فولادهای میکروآلیاژ شده نیوبیوم – وانادیوم : 27
6-3-1-2- فولادهای میکروآلیاژ شده ی تیتانیوم : 30
شكل a(3-2)- در زبری دانه آستنيت 31
شکلb (3-2)- وابستگي استحكام دهي رسوب 32
شکل (4-2)- خصوصيات عمق -كشيدگی درجه هاي ورق فولاد ]1[ 37
6-1-2- کنترل خصوصیات 38
7-1-2- اثرات عناصر میکروآلیاژی روی پتک کاری : 40
2-2- مهندسی محصولات آهنگری فولادهای ساختمانی میکروآلیاژی : 42
جدول (3-2)- مقدار اعداد ثابت 45
جدول (4-2)- خواص مكانيكي محصولات 46
شكل (6-2)- شكل تهيه اجزا آهنگري 48
شكل(7-2)- افزودن تيتانيوم به آهن نوع A 51
شکل (8-2)- حين سرد شدن كل نيتروژن 51
شكل(10-2)- زمان نگهداري هم دما ا [ 55
شكل(11-2)- ساختاردانه خوب آستنيت 55
شکل (14-2)- ساختار مارتنزيت لايه اي فولاد نوع C 58
شكل (16-2)- در ديواره هاي آستنيت اوليه 59
جدول (15-2)- نتايج خواص مكانيكي و سختي پذيري فولادهاي نام برده شده ]2[ 60
1-3-2- تبلور مجدد استاتيكي 65
جدول (5-2) – ترکیب شیمیایی فولادها [%t w] ]3[ 66
جدول (6-2) – اندازه ی ذرات آستنیت 66
شکل (18-2) – اختلاف کسر تبلور مجدد 69
شکل (19-2)- اختلاف کسر تبلور مجدد 70
شکل (23-2)- اختلاف کسر تبلور مجدد 73
شکل (24-2)- طرح  5/0t در برابر دمای معکوس فولاد 043/0 وانادیوم]3[ 75
شکل (26-2)- طرح  5/0t در برابر دمای معکوس فولاد 093/0 وانادیوم]3[ 77
جدول (7-2)- دمای بحرانی تبلور مجدد 80
الف) فولاد با 043/0 وانادیوم 82
ب) فولاد با ظرفیت 060/0 وانادیوم 82
ج) فولاد با ظرفیت 093/0 وانادیوم 82
2-3-2- نمودارهای دما و زمان رسوب PTT 84
شکل (30-2)- نمودارهای PTT فولاد 043/0 وانادیوم ]3[ 86
شکل (32-2)- نمودارهای PTT فولاد 093/0 وانادیوم]3[ 87
شکل (33-2)- نمودارهای PTT فولاد 060/0 وانادیوم]3[ 88
3-3-2- مقایسه ی بین Tnr , SRCT 88
جدول (9-2)- تركيب شيميايي فولادها 100
2-4-2-پردازش و عمل آوری ترمو مكانيكي 102
جدول (10-2) – پارامترهاي فرايند و داده هاي ميكروساختاري]4[ 104
شکل (34-2) – طرح TMP براي صفحه و تير]4[ 104
3-4-2- ریز ساختار 106
4-4-2- تنش تسلیم دمای فزاینده : 108
شكل (37-2)- وابستگيa -تنش تسليم وb-UTS با دما براي فولادهاي A-G ]4[ 110
جدول (11-2)- خواص كششي فولادهاي آلياژي]4[ 113
جدول (12-2) – سختي ضربه اي دماي محيط 113
شكل(39-2) – وابستگي رسانندگي حرارتي 116
شکل (40-2)- منحنی های دما 126
2-5-2- پیشرفت های بعدی 128
6-2- بهبود استحکام ضربه و خواص کششی در فولاد میکروآلیاژی 130
1-6-2- خواص مکانیکی 134
شكل (42-2)- a – نمودار شماتيكی فرايند ترمو مكانيكي]6[ 136
شكل (43-2)- درصد تغييرات طول با سرعت سرد سازي و گرم كردن مجدد 137
شكل (46-2)- اختلاف استحكام تسليم و استحكام كشش با سرعت سرد سازي]6[ 140
شكل (48-2)- تغييرات اندازه متوسط دانه آستنيت با دماي گرم كردن مجدد]6[ 142
شكل (50-2)- نمونه هاي بارزي از حضور و توزيع آستنيت گرم شده 147
3-6-2- میکروساختار 150
1-3-6-2- تاثیر دمای گرم کردن مجدد : 150
2-3-6-2- تاثیر سرعت سرد سازی : 153
3-3-6-2-آستنیت باقی مانده : 154
4-6-2- خواص مکانیکی 155
شكل (45-2)- منحني هاي مهندسي فشار- كشش 157
فصل سوم 159
نتیجه گیری و پیشنهادات . 159

یشنهادات: 164

REFRENCES  : 165

Abstract 176

فولادهاي ميكروآلياژي به عنوان خانواده‌اي از فولادهاي كم آلياژ با استحكام بالا هستند توليد فولادهاي ميكروآلياژي يكي از مهمترين پيشرفت هاي متالورژيكي چند دهه اخير بوده است ، اين فولادها به خاطر داشتن تركيب عالي از خواصي همچون استحكام بالا ، چقرمگي مطلوب ، انعطاف پذيري و قابليت جوشكاري مناسب ،‌از اهميت ويژه‌اي برخوردارند مقادير بسيار جزئي از عناصر ميكروآلياژي مي توانند تأثير به سزايي بر خواص نهايي فولاد داشته باشند .
از آنجايي كه اين فولادها هنوز در دست تحقيق مي باشند و همچنين از آنجائيكه يكي از روش هاي بهبود خواص در فولادهاي ميكروآلياژي فرآيندهاي ترمومكانيكي (‌از قبيل Hot  rolling  Forgingو…) مي باشند لذا در اين پروژه هدف ، بررسي اين فرآيند ها و همچنين معرفي و طبقه‌بندي فولادهاي ميكروآلياژي مي باشد .
كليد واژه : فولادهاي ميكروآلياژي ، ترمومكانيكال،‌ آهنگري
فصل اول
مقدمه
یکی از انواع فولادهای ميكروآلیاژی، فولادهای ميكروآلیاژی آهنگری می باشند .
فولادهای میکروآلیاژی آهنگري اولین بار اواخر دهه 70 معرفی شدند لازمه ي استفاده از این فولادها رسیدن به استحکام کششی بالا حین آهنگری بود . همچنین از این طریق روش های سرد کردن و آبدیده کردن که پر هزینه و برای محیط زیست مضر بود حذف می شد با این حال بخش هایی که از فولاد آهنگری میکروآلیاژی ساخته می شوند در مقایسه با روش های دیگر استحکام کمتری داشته این موضوع کاربرد آنها را به ویژه در بخش های ایمنی محدود می کرد  اولین نسل فولادهای میکروآلیاژی (وانادیوم – منگنز – کربن ) دارای میکروساختار فریت – پرلیت بودند که استحکام پایینی داشتند  بنابراین در سالهاي اخير تحقیقات روی حذف یا کاهش پرلیت تشكيل شده پس از جوشکاری متمرکز شده، که داراي  میکروساختار فریت – پرلیت دارای استحکام ضربه بالا است. مانند فریت نوک تیز كه آن را از طریق کنترل پارامترهای پرداخت و ترمومکانیکی اصلاح مي کنند هدف نهایی این تلاش تولید بخش هایی با استحکام و سختی بالا که برای کاربرد در بخش های ایمنی اتومبیل مناسب هستند می باشند یک فریت نوک تیز در دمای پایین تر از فریت – پرلیت پرویوتکتویید و بالا تر از دمای آغاز مارتنزیت شکل می گیرد بنابراین دامنه ی دمای تغییر شکل آن مانند بینیت است همچنین گزارش شده است که مکانیزم تغییر شکل بینیت با فریت نوک تیز مشابه است . ولی سایت های هسته سازی مربوط به آنها متفاوت می باشد در بینیت ضخامت فریت در محدوده های دانه آستنیت آغاز می شود و دسته هایی از صفحات موازی با جهت کریستالوگرافی یکسان تشکیل می دهند. در مقابل به خوبی پذیرفته شده است که فریت نوک تیز به شکل درون دانه ای  یا مرز دانه ای در دسته هایی درون دانه های بزرگ آستنیت هسته سازی می کنند و سپس در جهت های گوناگون پخش می شوند همچنین گفته می شود فریت نوک تیز در حقیقت همان بینیت است که بصورت درون دانه ای یا مرز دانه ای هسته سازی شده است  یا اینکه از برخوردهای چند گانه فریت و یدمن اشتاتن و فریت پلی گونال که به صورت درون دانه ای یا مرز دانه ای یا هسته سازی شده است به وجود آمده است حالت هسته سازی فریت نوک تیز به گونه ای است که باعث تنظیم آشفته و بی نظمی صفحات و دانه های نرم می شوند و دانه های آن نرم می شود که حاصل آن میکروساختاری است که در مقایسه با بینیت عادی نظم کمتری دارد  این ساختار بهتر ، بیشتر شکافها را منحرف می کند و بنابراین از دیدگاه استحکام مناسب تر هستند.
رشد صفحات فریت باعث می شود که میزان کربن آستنیت های باقیمانده بیشتر شوند که ممکن است بدون تغییر باقی بماند یا به مارتنزیت یا بینیت و یا کاربید های درهم تبدیل شوند .
با به کارگیری کشش، آستنیت تغییر شکل نداده و به مارتنزيت تبدیل می شود که سختی کشش را افزایش می دهد در میکروساختار لايه اي  فریت ، حذف پرلیت و کاهش تولید کاربیدهای بين لايه اي  و کنترل میزان آستنیت باقیمانده برای رسیدن به استحکام بهینه و خواص سختی مناسب ضروری است .
در قسمتی از این پروژه اثر پارامترهای فرآیند ترمومکانیکی روی ویژگی های میکروساختاری که در بالا ذکر شد مورد بررسی قرار گرفته است .
هدف این قسمت توسعه ی فرآیند آهنگری برای رسیدن به استحکام و سختی بالا می باشد تا بتوان بخش های ایمنی اتومبیل را توسط آنها ساخت .
اما بطور کلی هدف ما از انتخاب این موضوع و بحث و بررسی در مورد انواع فولادهای میکروآلیاژی بررسی روش های بهبود خواص مکانیکی این فولادها بطور مثال همین فولاد میکروآلیاژی آهنگری و سایر فولادها می باشد .
برای بررسی روش های بهبود خواص مکانیکی فولادهای میکروآلیاژی روش های مختلفی وجود دارد از جمله روش عملیات حرارتی ، ترمومکانیکی و … می باشد که ما در این پروژه از روش ترمومکانیکال استفاده می کنیم كه شامل بخشهاي زير مي باشد .
1-بهبود استحکام ضربه و خواص کششی در فولاد میکرو آلیاژی آهنگری گرم Nb-V
2- مهندسی محصولات آهنگری فولادهای ساختمانی میکروآلیاژی
3- فولادهای کم آلیاژ و دارای استحکام بالا
4- تبلور مجدد استاتيكي فولاد آستنیت تغییر شکل یافته و سينتيك رسوب القا شده در فولادهای میکروآلیاژی و انادیوم
5- ریز ساختار و ویژگی فولاد کم آلیاژ مقاوم به دما
6- فرآیند ترمومکانیکی و ریز ساختار فولاد میکرو آلیاژی و محصولات میله ای سیمی

فصل دوم
مروری بر منابع

1-2- فولادهای کم آلیاژ و دارای استحکام بالا :
فولادهای کم آلیاژ و دارای استحکام بالا  و یا فولادهای میکروآلیاژ شده ، برای فراهم نمودن خصوصیات مکانیکی بهتر و یا مقاومت بیشتر در برابر خوردگی جوی نسبت به فولادهای کربن قراردادی طرح شده اند . این خصوصیات برای فولادهای آلیاژ در مفهوم طبیعی در نظر گرفته نمی شوند چون این فولادها برای برآوردن خصوصیات مکانیکی ویژه به جای ترکیب شیمیایی طرح می شوند فولادهای کم آلیاژ دارای استحکام های تسلیم بیشتر از MPa 275 یا ksi 40 مي باشند . ترکیب شیمیایی یک فولاد کم آلیاژ با استحکام بالا به ویژه ممکن است برای ضخامت های متفاوت محصول فرق داشته باشد تا نیازمندی های خصوصیت مکانیکی را برآورده سازند . فولادهای کم آلیاژ داراي استحکام بالا به شکل  ورقه ای یا صفحه ای مقدار کربن پایینی دارند (c 05/0 تا 25/0 – % ) تا شکل پذیری و قابلیت جوش کافی را تولید کنند و آنها مقدار منگنز بالای 2% دارند . کمیت های کم ، کروم ، نیکل ، مولیبدن ، مس ، نیتروژن ، وانادیوم ، نیوبیوم ، تیتانیوم و زیرکونیوم در ترکیبات متفاوت بکار می روند . طبقه های فولاد کم آلیاژ با استحکام بالا عبارتند از درجه های متعدد استاندارد و اختصاصی طرح شده برای فراهم نمودن ترکیبات ویژه بهینه كه دارای خصوصیاتی مثل استحکام ، چقرمگی ، شکل پذیری و قابلیت جوش و مقاومت به خوردگی جوی  می باشند. این فولادها به عنوان فولادهای آلیاژی در نظر گرفته نمی شوند حتی اگر چه خصوصیت بهینه اشان با استفاده از افزودنیهای کم آلیاژ به دست می آیند . علاوه بر این فولادهای کم آلیاژ با استحکام بالا بصورت یک طبقه فولاد جداگانه طبقه بندی می شوند که شبیه به فولاد نورد شده دارای کربن کم هستند و خصوصیات مکانیکی افزایش یافته ای دارند که با اضافه کردن مقادیر کم آلیاژ به دست می آیند و احتمالاً با تکنیک های بعمل آوری ویژه مثل نورد کاری کنترل شده و روش هایسرد سازی شتاب یافته حاصل می شوند . این تشخیص محصول جداگانه از فولادهای کم آلیاژ با استحکام بالا با این واقعیت منعکس می شوند که فولادهای کم آلیاژ با استحکام بالا معمولاً از قیمت پایه برای فولاد های کربن قیمت گذاری می شوند نه از قیمت پایه برای فولادهای آلیاژی علاوه بر این فولادهای کم آلیاژ و با استحکام بالا اغلب بر اساس خصوصیات مکانیکی حداقل فروخته می شوند همراه با میزان آلیاژ خاصی که برای صلاحدید تولید کننده فولاد بر جای می ماند]1[ .

1-1-2- فولادهای  کم آلیاژ دارای استحکام بالا می توانند به6 طبقه تقسیم شوند :
1-1-1-2- فولادهای هوازدگی ، که حاوی مقادیر کمی عناصر آلیاژ کننده اند ، مثل : مس و فسفر که مقاومت بالایی در برابر خوردگی جوی و استحکام دهندگی به محلول جامد دارند .
2-1-1-2- فولادهای پرلیت – فریت میکروآلیاژ شده : که حاوی افزودنیهای بسیار کم( معمولاً کمتر از 10/0% ) کاربید قوی و یا عناصر تشکیل دهنده کربونیترید مثل نیوبیوم ، وانادیوم و یا تیتانیوم هستند تا به رسوب استحکام دهند ، تصفیه ی دانه ای انجام داده و احتمال کنترل دمای تغییر شکل را داشته باشند .
3-1-1-2- فولادهای پرلیتی نوردکاری شده : که ممکن است شامل فولادهای منگنز – کربن باشند اما می توانند افزودنی های کمی از سایر عناصر آلیاژ کننده برای بالا بردن استحکام ، چقرمگی ، شکل پذیری و قابلیت جوش داشته باشند .
4-1-1-2- فولادهای فریت سوزنی ( با بینیت کم کربن ) که از جمله فولادهای کم کربن هستند (کمتر از 05/0 % کربن ) همراه با ترکیب عالی از استحکام تسلیم بالا (به بالایی MPa690 و یا ksi 100 ) قابلیت جوش و شکل پذیری و چقرمگی خوب دارند .
5-1-1-2- فولادهای دو فازی : که میکروساختمان مارتنزيتي دارند و در قالب فریتی پراکنده اند و ترکیب خوبی از شکل پذیری و استحکام کششی بالا دارند .
6-1-1-2- فولادهای کنترل شده شکل آخال : که شکل پذیری پیشرفته ای را ایجاد کرده و چقرمگی از طریق ضخامت با افزودنی های کم کلسیم ، زیرکونیوم و یا تیتانیوم و یا احتمالاً عناصر خاکی نادر را فراهم می کنند بطوریکه شکل آخال های سولفید از رشته های کشیده شده به کره های کروی کوچک  پراکنده تغییر می کنند .
این طبقه ها الزاما گروه بندی های مجزایی نیستند . مثلاً یک فولاد کم آلیاژ دارای استحکام بالا ممکن است خصوصیاتی بیش از یک گروه بندی داشته باشد . به عنوان مثال همه انواع فولادهای بالا می توانند از نوع شکل کنترل شده آخال باشند . فولاد پرلیت – فریت میکروآلیاژ شده نیز ممکن است آلیاژ های اضافی برای مقاومت خوردگی و استحکام دهندگی به محلول جامد داشته باشند]1[.

جدول (1-2): ترکیبات بعضی از فولادهای کم آلیاژ با استحکام بالا پوشش یافته در خصوصیات ASTM  را بر می شمارد .] 1 [
کاربردهای فولادهای کم آلیاژ با استحکام بالا عبارتند از انشعابات گاز و نفت ، وسایل نقلیه جاده ای و بزرگراهی سنگین ، ساختمان سازی و ماشین آلات کشاورزی ، تجهیزات صنعتی ، تانک های ذخیره سازی ، ماشین های معدن و راه آهن ، برف روب ها ، لاروبی کننده ها و کرجی ها ، تیرهای چراغ برق و تیرک های ساختمان و پانل ها از جمله موارد استعمال دیگر این فولادها می باشند .
انتخاب یک فولاد ویژه با استحکام بالا به تعدادی از نیازمندی های کاربرد بستگی دارد از جمله کاهش ضخامت ، مقاومت خوردگی ، شکل پذیری و قابلیت جوش . در مورد بعضی از کاربردها مهمترین فاکتور در فرآیند انتخاب فولاد نسبت بهینه استحکام به وزن فولادهای کم آلیاژ با استحکام بالا یا فولادهای قراردادی کم کربن است این مشخصه فولادهای کم آلیاژ دارای استحکام بالا منجر به استفاده ی روز افزون شان در اجزاء اتومبیل شده است ]1[.
2-1-2- اثرات افزودنی های میکروآلیاژ کننده :
این بخش بر روی فولادهای پرلیت – فریت میکروآلیاژ شده تاکید کرده است ، که از افزودنی های عناصر آلیاژ کننده مثل نیوبیوم و وانادیوم برای بالا بردن کربن و یا محتواهای منگنز استفاده می کند ( و به این ترتیب توانایی حمل بار بالا می رود ) بررسی های گسترده در طول دهه 1960 بر روی اثرات نیوبیوم و وانادیوم روی خصوصیات مواد یا مصالح درجه ساختمانی باعث کشف این موضوع گردید که مقادیر کم نیوبیوم، وانادیوم هر کدام (10/0% ) فولادهای استاندارد کربن – منگنز را بدون تداخل با بعمل آوری بعدی مستحکم و قوی می سازند مقدار کربن نیز می تواند کم شود تا هم قابلیت جوش را بالا ببرد و هم چقرمگی را ، چون اثرات مقاومت دهندگی نیوبیوم و وانادیوم بخاطر کاهش در استحکام ناشی از کاهش در مقدار کربن جبران می شوند .
خصوصیات مکانیکی فولادهای کم آلیاژ دارای استحکام بالاي میکرو آلیاژ شده ، فقط در صورت افزایش عناصر میکرو آلیاژ کننده حاصل می شوند . لازمه ی وجود آستنیت که به اثرات پیچیده طرح آلیاژ و تکنیک های نورد کاری بستگی دارد ،  نیز یک فاکتور مهم در تصفیه دانه ای فولادهای کم آلیاژ دارای استحکام بالاي نورد گرم است . تصفیه دانه ای در صورت وجود آستنیت با روش های نورد کاری کنترل شده ، باعث چقرمگی بالا و استحکامهای تسلیم زیاد در رنج 345 تا 620 مگا پاسکال(ksi 90 تا 50) می شود. ]1[
این توسعه فرآیندهای نوردکاری کنترل شده همراه با طرح آلیاژ، سطوح استحکام تسلیم بالایی را تولید کرده است که با پایین آمدن تدریجی مقدار کربن توام می باشد بسیاری از فولادهای کم آلیاژ دارای استحکام بالا میکروآلیاژ شده اختصاصی ، مقادیر کربن به كمي 60/0% و یا حتی كمتر دارند ، با این حال هنوز می توانند استحکام تسلیم حدود 485 مگا پاسکال (ksi 70) را توسعه داده و ایجاد نمایند . استحکام تسلیم بالا  ، با اثرات ترکیبی اندازه دانه ریز ایجاد شده و در طول نورد کاری گرم کنترل شده و استحکام دهندگی رسوب حاصل می شود که این خصوصیت ناشی از حضور وانادیوم ، نیوبیوم و تیتانیوم است .
3-1-2- انواع گوناگون فولادهای فریت – پرلیت میکروآلیاژ شده عبارتند از :
1-3-1-2- فولادهای میکروآلیاژ شده وانادیوم
2-3-1-2- فولادهای میکروآلیاژ شده نیوبیوم
3-3-1-2- فولادهای میکروآلیاژ شده وانادیوم – نیوبیوم
4-3-1-2- فولادهای مولیبدن – نیوبیوم
5-3-1-2- فولادهای میکروآلیاژ شده وانادیوم – نیتروژن
6-3-1-2- فولادهای میکروآلیاژ شده تیتانیوم
7-3-1-2- فولادهای میکروآلیاژ شده نیوبیوم – تیتانیوم
8-3-1-2- فولادهای میکروآلیاژ شده تیتانیوم – وانادیوم
این فولادها ممکن است شامل عناصر دیگری هم باشند تا مقاومت خوردگی بالایی داشته باشند و مقاومت محلول جامد را بالا برده و قابلیت سخت کاری زیادی را در بر بگیرند( اگر محصولات تغییر شکل غیر از فریت – پرلیت بهینه باشند . ) ]1[.

1-3-1-2- فولادهای میکروآلیاژ شده وانادیوم :
تهیه و توسعه فولادهای حاوی وانادیوم مدت کوتاهی پس از تهیه فولادهای هوازدگی رخ می دهد و محصولات نورد شده صاف با بیش از 10/0%  وانادیوم بطور وسیعی در شرایط نورد گرم بکار می روند فولادهای حاوی وانادیوم نیز در شرایط نورد کنترل شده ، نرمال شده و یا کوئنچ و تمپر شده بکار می روند .
وانادیوم با تشکیل ذرات رسوب ریز ( با قطر 5  الی 100 نانومتر ) V (CN) در فریت در طول سرد سازی پس از نورد گرم به قوی ساختن کمک می کند . این رسوبات وانادیوم ، که به پایداری رسوبات نیوبیوم نیستند ، محلول در همه دماهای عادی نورد کاری هستند که برای ایجاد فریت دانه ریز مفید می باشند (بخش فولادهای میکروآلیاژ شده نیوبیوم  در این تحقيق را مشاهده نمایید)  قوی ساختن به وسیله وانادیوم ، بین 5تا 15 مگا پاسکال ( ksi 2 و 7/0 ) در هر 01/0 ترکیب شیمیایی وانادیوم است و این حد متوسط به مقدار کربن و سرعت سرد سازی حاصل از نورد گرم بستگی دارد ( و بنابراین به ضخامت مقطع نیز بستگی دارد ) سرعت سرد سازی که با دمای نورد گرم
و ضخامت مقطع معین می شود برروی قوی ساختن سطح رسوب در فولاد 15/0% وانادیوم تاثیر می گذارد که در شکل 1-2 نشان داده شده است .

شكل (1-2)- اثر ميزان سرد كاري روي افزايش استحكام تسليم ناشي از قوي ساختن رسوب در يك فولاد 15/0 درصد واناديوم ]1[

در سرعت های سرد سازی بالا بیشتر ذرات (CN) V در محلول باقی می ماند و بنابراین بخش کوچکتری از ذرات (CN) V رسوب کرده و قوی ساختن نیز کاهش می یابد در مورد یک ضخامت مقطع داده شده و محیط سرد سازی  ، سرعت های سرد سازی می توانند با افزایش یا کاهش دما قبل ازسرد سازی به ترتیب افزایش یافته و یا کاهش یابند. افزایش دما باعث بزرگتر شدن اندازه دانه ای آستنیت می شود در حالیکه کاهش دمای نورد کاری را دشوار تر می سازد .
مقدار منگنز نیز بر روی استحکام دادن فولادهای میکروآلیاژ شده وانادیوم تاثیر می گذارد اثر منگنز روی فولاد وانادیوم نورد شده گرم در جدول (2-2) نشان داده شده است با افزایش 9/0 درصد منگنز که ناشی از قوی ساختن محلول جامد است . قوی کردن رسوب وانادیوم نیز افزایش می یابد چون منگنز دمای تغییر شکل آستنیت به فریت را پایین می آورد به این ترتیب باعث پراکندگی رسوب ریزتر می شود . این اثر منگنز روی قوی ساختن رسوب بزرگتر از اثرش در فولادهای نیوبیوم است با اینحال استحکام مطلق در یک فولاد نیوبیوم دارای Mn 2/1 % فقط حدود 50 مگا پاسکال ( ksi 7) کمتر از فولاد وانادیوم است اما در سطح آلیاژی بسیار کمتری است ( یعنی nb 06/0 % در برابر 14/0% وانادیوم ) سومین عاملی که روی استحکام فولادهای وانادیوم تاثیر می گذارد اندازه دانه ای فریت تولید شده بعد از سرد سازی از دمای آستنیت کننده است . اندازه های دانه ای فریت ریزتر (که نه تنها باعث استحکام های تسلیم بالاتر شده بلکه چقرمگی و شکل پذیری را نیز بالا می برند) می توانند با دماهای تغییر شکل کمتر آستنیت به فریت و یا با شکل گیری اندازه های دانه ای آستنیت ریز تر قبل از تغییر شکل تولید شوند پایین آوردن دمای تغییر شکل که روی قوی ساختن سطح رسوب تاثیر می گذارد می تواند با افزودن آلیاژ و یا با سرعت های سردسازی افزایش یافته ایجاد شود  در مورد یک سرعت سرد سازی داده شده تصفیه اندازه دانه فریت و تصفیه اندازه دانه آستنیت در طول نورد کاری صورت می گیرد .
اندازه دانه آستنیت فولادهای نورد گرم با تبلور مجدد و رشد دانه ای آستنیت در طول نورد کاری معین می شود فولادهای نورد گرم وانادیوم معمولاً دستخوش نوردکاری قراردادی قرار می گیرند اما با نورد کنترل شده تبلور مجدد تولید می شود. با نورد کاری قراردادی فولادهای وانادیوم قوی ساختن مناسب رسوب را تهیه کرده و قوی ساختن نسبتاً کمی را از تصفیه دانه ایجاد می کنند استحکام تسلیم حداکثر فولادهای وانادیوم نورد گرم قراردادی با 25/0 درصد کربن و 087/0 درصد وانادیوم حدود 450 مگا پاسکال (ksi  65) است . حد عملی استحکام های تسلیم برای فولاد میکرو آلیاژ شده وانادیوم نورد گرم حدود 415 مگا پاسکال (ksi  60) است حتی وقتی تکنیک های نورد کاری کنترل شده بکار روند .