铌钒氮微合金钢中碳氮化合物研究

将铌钒氮微合金钢进行热轧和空冷处理,透射电镜发现铁素体中弥散着细小的球形析出相,三维原子探针分析显示这些析出相为Nb、V、Mdo碳氮化物,进一步研究表明V、Nb、Mo原子主要依次位于碳氮化物的中心、次中心层和外层,Mn原子在基体与碳氮化物界面处偏聚.从碳氮化物的中心到外层依次主要为V的碳化物、Nb的碳氮化物、Mo的碳化物.     

含Mo低合金钢复合碳氮化物的析出热力学计算模型及分析

以规则溶液亚点阵模型为基础,针对Fe-Nb-V-Ti-Mo-C-N合金系,基于多元复合析出相的固溶析出理论建立了复合碳氮化物在含钼低合金钢奥氏体中的析出热力学计算模型。结果表明:在高温阶段的析出相主要是TiN,而在低温阶段,析出相以富V复合碳化物为主;Mo元素几乎不从奥氏体中析出,Mo能够提高微合金元素(Nb、V、Ti)在奥氏体中的固溶度积,降低微合金元素和间隙元素的活度,大大延迟其析出过程。     

含铌H13钢中一次碳氮化物生成机理及热稳定性

对含铌0.051%的H13钢铸锭中一次碳氮化物成分特征及在1150℃、1250℃下的热稳定性进行了分析,并利用热力学软件Thermo-Calc对其形成机制进行了合理的解释。研究发现含铌0.051%的H13钢铸锭中存在3类一次碳氮化物,富Nb类、富V类以及富Mo-Cr类相。富Nb相热稳定性高,在1150℃及1250℃下保温6 h仍大量存在。富V相在1150℃下保温6 h仍然存在,而在1250℃下保温6 h即可完全固溶。富Mo-Cr相热稳定性低,无论是在1150℃还是1250℃下,均没有发现。这些相是在凝固过程中由于元素富集而在液相中析出。凝固过程中,富V的碳氮化物相首先析出,之后随着Nb含量的富集,富Nb的碳化物相开始析出,当Nb元素消耗到一定程度而同时V元素进一步富集后,富V的碳化物相再次析出,富Mo-Cr相在凝固末期最后析出。     

高钛低碳钢中Nb、Ti的析出行为

通过热力学计算和实验观察,对一种高钛含铌钢中Nb、Ti的析出行为进行研究.结果表明:实验钢中的铌的氮化物和碳化物在液相和凝崮过程中不能生成;氮化钛在凝同过程中析出,碳化钛在凝固末期形成;在奥氏体相中,实验钢中的Nb、Ti碳氮化物析出的先后顺序为TiN>Nb(CN)>NbC>TiC;铸坯中的析出相主要为氮化钛,而成品板材的二相粒子均为Ti、Nb复合的C、N化物.     

V-Ti复合微合金化N80非调质油套管钢碳氮化物析出热力学研究

基于规则溶液的双亚点阵模型建立了V-Ti复合微合金化N80非调质油套管钢中复合碳氮化物(V_x,Ti_(1-x))(C_yN_(1-y))的析出热力学模型,计算了不同温度(750~1500℃)下N80钢中碳氮化物析出相的体积分数、奥氏体及析出相的化学成分。结果表明,复合碳氮化物(V_x,Ti_(1-x))(C_yN_(1-y))的析出开始温度为1470℃,最大析出量可达到2.0×10~(-4)。微合金元素的析出次序是TiN→(TiV)(CN)→VC,在高温阶段的析出相主要以富Ti微量V的氮化物为主,而在低温阶段析出相主要以富V复合碳化物为主。     

11%Cr铁素体/马氏体钢蠕变前后的析出相研究

利用透射电镜和能谱仪研究了一种11%Cr铁素体/马氏体钢在蠕变前后的析出相的类型、成分、形貌以及尺寸分布。结果表明,蠕变前钢中的析出相主要为富Cr的M_(23)C_6碳化物,富Nb/富Ta-Nb的MX碳化物,富Nb的MX碳氮化物。在600℃,150 MPa应力下蠕变1100 h后(未发生断裂),M_(23)C_6相的化学成分和尺寸几乎没有变化,Ta-Nb富集的MC析出相溶解,Nb富集的MX析出相内Nb元素含量少量上升,Ta与Cr元素含量下降。MX相的尺寸在蠕变后明显减小。此外,在蠕变后的钢中发现了(Fe,Cr)_2W型的Laves相和M_6C型的碳化物。     

新型难变形高温合金эк151的组织特征及平衡析出相热力学计算

利用场发射扫描电子显微镜对其铸态组织进行了观察,并通过热力学计算,对该合金中成分对平衡相析出的影响规律进行了研究。结果表明,эк151合金凝固过程中,Mo、Nb和Ti等元素在枝晶间偏析,并形成大量γ′+γ共晶相。合金主要析出相为大量的γ′相、少量的一次、二次碳化物和硼化物以及μ相。其中强化相γ′多成立方状,800℃下平衡态质量分数含量高达50%左右。当成分在规定范围波动时,对熔点影响最大的为Cr、Mo、Nb和Ti;而Al、Ti和Nb含量变化均会影响到γ′相的析出量及析出温度;Cr、Mo含量变化还会影响到二次碳化物的种类,Ti、Nb、C虽然是一次碳化物MC的主要形成元素,但是成分范围内对其析出温度影响并不明显。影响μ相析出温度和析出量的主要成分为Cr、Mo和W。     

FGH96高温合金中一次碳化物形成规律

基于Thermo-Calc热力学计算软件及相应的Ni基数据库,对FGH96高温合金中一次碳化物的生成机理进行研究,计算FGH96高温合金可能的平衡析出相及C、N、Nb、Ti元素对合金中一次碳化物相MC+M(C,N)析出行为的影响,对比分析FGH96高温合金中一次碳化物相的计算结果与扫描电镜图及能谱分析的化学成分。结果表明:C含量对一次碳化物相的析出量影响较大,而对析出温度影响较小;N含量对析出温度有非常明显的影响,而对一次碳化物相的析出量影响较小;Nb和Ti含量对FGH96高温合金中一次碳化物相的析出行为只有轻微的影响。因此,FGH96高温合金中一次碳化物相的析出行为主要受C和N的影响。由计算得出的一次碳化物相的成分变化结果结合扫描电镜图和能谱分析结果可推断出,FGH96高温合金中含有N时,首先从液态合金中析出含有微量C的氮化物TiN,两相区析出的MC型碳化物会在TiN表面析出,形成以TiN为核心的一次碳氮化物M(C,N)。     

微合金化S355钢的第二相析出行为

采用Thermo-Calc软件,分析了S355钢连铸坯在200~1600℃温度范围内第二相粒子的析出行为,并利用扫描电镜(SEM)与透射电镜(TEM)观察确认了S355钢铸坯中析出物的形貌、类型与析出位置。结果表明:S355钢中含Ti、含Nb以及含V的第二相析出温度依次降低,且氮化物析出温度普遍高于碳化物;S355钢在高温阶段易形成典型的Nb Ti复合析出相,在低温阶段易在晶界与位错附近形成纳米级Nb C;S355钢析出相的开始析出温度分别为:1388℃(Ti N)、1100℃(Nb N/Nb C)、1080℃(Ti C)、936℃(Al N)和900℃(VNC).     

Nb-V-Ti和V-Ti微合金钢中碳氮化物的回溶行为

采用TEM和EDX技术,研究了低碳微合金钢中Nb,V,Ti的碳氮化物在不同温度保温后的回溶行为.结果表明,Nb-V-Ti微合金钢中存在尺寸明显不同的两类析出,较大的析出颗粒平均尺寸在80 nm以上,其心部为(Nb,V,Ti)(C,N),而边部为(Nb,Ti)(C,N),较小的析出颗粒平均尺寸在20 nm以下,其类型为(Nb,Ti)(C,N).两类析出物中Nb/Ti原子比均随回溶温度的升高而减小.V-Ti微合金钢中,Ti的存在对V的回溶具有拖曳作用,提高了V的碳氮化物的热稳定性.Nb-V-Ti微合金钢中,由于Nb,V,Ti之间综合作用,使得析出相中V具有更高的热稳定性.