不同温度下低碳Nb-Ti二元微合金钢析出过程的研究

时间:2014-11-26 19:28 来源:钢铁产业 作者:admin 点击:次

微合金化与控轧控冷技术的有机结合是近年来用于高强高韧钢发展的一大趋势。在这类钢中微合金元素在变形奥氏体中的析出行为对钢的组织与性能有至关重要的影响。均热态未溶的微合金碳氮化物通过质点钉扎晶界可以明显抑制奥氏体晶粒的粗化,从而确保获得细小的均热态奥氏体晶粒;过程中应变诱导析出的微合金碳氮化物可通过质点钉扎晶界和亚晶界的作用,相当显著地抑制形变奥氏体的再结晶和再结晶晶粒的长大,为形变细化晶粒打下坚实的基础。

  北京科技大学的学者建立规则溶液亚点阵模型计算了不同温度(1073~1523K)下低碳Nb-Ti二元微合金钢(Nb质量分数为0.023%,Ti质量分数为0.012%)中碳氮化物析出相的平衡摩尔分数、化学驱动力和各组元摩尔分数,对微合金钢中析出粒子演变规律进行研究,并利用透射电镜观察及能谱分析验证这种析出模式。计算结果表明,1523K下析出粒子化学式组成为(Nb0.15Ti0.85)(C0.16N0.84),由富Ti的析出物逐渐过渡至Nb-Ti均匀析出,析出粒子演变顺序为(Nb0.15Ti0.85)(C0.16N0.84)、(NbxTi1-x)(CyN1-y)和(Nb0.5Ti0.5)(C0.56N0.44),与实验结果符合较好。随着温度降低,Ti/Nb质量比逐渐减小,得到的TiC比NbC更难溶。对均匀形核及位错处形核的临界核心尺寸和相对形核速率进行计算,得到最大形核率即可获得最细小第二相尺寸的温度。