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不同溫度下低碳Nb-Ti二元微合金鋼析出過程的研究

時間:2014-11-26 15:52:54

  微合金化與控軋控冷技術的有機結合是近年來用於高強高韌鋼發展的一大趨勢。在這類鋼中微合金元素在變形奧氏體中的析出行為對鋼的組織與性能有至關重要的影響。均熱態未溶的微合金碳氮化物通過質點釘紮晶界可以明顯抑製奧氏體晶粒的粗化,從而確保獲得細小的均熱態奧氏體晶粒;軋製過程中應變誘導析出的微合金碳氮化物可通過質點釘紮晶界和亞晶界的作用,相當顯著地抑製形變奧氏體的再結晶和再結晶晶粒的長大,為形變細化晶粒打下堅實的磷鐵球基礎。 

  北京科技大學的學者建立規則溶液亞點陣模型計算了不同溫度(1073~1523K)下低碳Nb-Ti二元微合金鋼(Nb質量分數為0.023%,Ti質量分數為0.012%)中碳氮化物析出相的平衡摩爾分數、化學驅動力和各組元摩爾分數,對微合金鋼中析出粒子演變規律進行研究,並利用透射電鏡觀察及能譜分析驗證這種析出模式。計算結果表明,1523K下析出粒子化學式組成為(Nb0.15Ti0.85)(C0.16N0.84),由富Ti的析出物逐漸過渡至Nb-Ti均勻析出,析出粒子演變順序為(Nb0.15Ti0.85)(C0.16N0.84)、(NbxTi1-x)(CyN1-y)和(Nb0.5Ti0.5)(C0.56N0.44),與實驗結果符合較好。隨著溫度降低,Ti/Nb質量比逐漸減小,得到的TiC比NbC更難溶。對均勻形核及位錯處形核的臨界核心尺寸和相對形核速率進行計算,得到最大形核率即可獲得最細小第二相尺寸的溫度。