稀土La对含铌钢中NbC在α-Fe中析出行为的影响

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理,研究了稀土La对含铌钢中NbC在铁素体区析出行为的影响。计算了α-Fe中La原子和Nb原子与空位之间,以及La原子和Nb原子之间的点缺陷结合能;此外,讨论了La在α-Fe中与Nb扩散激活能的关系。在此基础上,分析了稀土加入对铌析出行为的影响。结果表明:La原子与空位之间有较强的相互吸引作用,而与Nb原子之间则为相互排斥,这种结合能的差异会造成Nb的扩散迁移能有所升高。同时,La的加入使Nb原子近邻的空位形成能显著降低,从而促进α-Fe中Nb原子近邻空位的形成。迁移能与空位形成能变化的计算结果显示,La能够使α-Fe中Nb的扩散激活能显著降低,从而促进了铁素体区NbC的析出。     

Nb和Cu在低碳微合金钢回火过程中的析出行为

利用金相技术、硬度测量及透射电子显微术,研究了Nb钢及Nb-Cu钢在525℃回火过程中的析出行为.结果表明:两种实验钢在850℃奥氏体化淬火后,组织类型类似,525℃回火20h后,显微组织没有发生明显变化.Nb-Cu钢在回火的初始阶段硬度下降迅速,15min后硬度上升,90min左右到达峰值,Cu的析出快于Nb;而在随后的回火过程中因为Nb的析出导致硬度变化平缓.通过对比Nb钢的硬度曲线及透射电镜观察,认定ε-Cu的析出和NbC的析出是独立进行的,采用相同工艺回火的C-Mn钢硬度变化曲线进一步证实了这一点     

高Co稀土热作模具钢析出相沉淀析出的研究

采用X射线衍射和透射电镜对新研制的高Co稀土热作模具钢的析出相及析出动力学进行了分析和探讨。结果表明 ,经过固溶和时效处理后合金中同时析出大量金属间化合物和碳化物。金属间化合物主要为 μ相和Laves相 ,碳化物主要为MC、M2 3 C6和M6C。在 70 0℃时效不同时间后 ,析出相的总量随时效时间的延长而不断增大 ,但 μ相增加的速度比较缓慢 ;M2 3 C6、M6C、Laves相增加较快 ;而MC逐渐减少。M2 3 C6、M6C是通过基体中的M和C原子的直接反应的形式析出长大的。     

含钛微合金钢凝固过程中TiN的析出行为分析

分别从热力学和动力学方面研究了低碳含钛微合金钢凝固过程选分结晶对TiN夹杂物析出的影响。热力学分析表明,液相线温度以上不会有TiN析出;由于凝固过程凝固前沿Ti、N元素富集,凝固分数达到0.377时,凝固前沿固相中开始析出TiN;凝固末期,Ti和N的富集程度进一步增大,固液相中均有TiN析出。动力学分析表明,随着冷却速度的降低,凝固过程TiN夹杂物的尺寸显著增加,当冷速高于50 K/s时,TiN的理论半径为5.5 μm,当冷速低于5 K/s时,TiN的理论半径在17.5 μm以上;固相中析出的TiN为纳米级别。铸坯中TiN析出物主要尺寸为1~5 μm,且大尺寸夹杂主要在铸坯厚度方向的1/4处和中心处析出,这表明铸坯中的大尺寸夹杂物是在凝固过程中析出的。     

铁素体区等温过程中Ti-Mo-Cu微合金钢中的共析出行为

碳化物和Cu的共析出是提高微合金钢强度的一种有效手段,本工作利用OM和TEM研究了Ti-Mo-Cu微合金钢在不同等温温度下复合型碳化物和ε-Cu的共析出行为,利用复合析出相固溶析出模型和经典形核长大理论对Ti-Mo-Cu微合金钢的析出动力学进行了计算。结果表明,（Ti,Mo）C与ε-Cu二者独立析出,分别与铁素体基体呈N-W和K-S取向关系,在600℃时析出以ε-Cu为主,620℃发生（Ti,Mo）C与ε-Cu的共析出,而640～660℃时析出以（Ti,Mo）C相间析出为主。热动力学计算表明,在600～660℃范围内,随温度提高,（Ti,Mo）C中的Ti/Mo原子比由2.5增大到4.5,碳化物组成由Ti_0.71Mo_0.29C演变为Ti_0.79Mo_0.21C,（Ti,Mo）C与ε-Cu的析出-温度-时间（PTT）曲线存在交点,当温度低于616℃时,ε-Cu优先析出,温度在616℃附近时,发生（Ti,Mo）C与ε-Cu的共析出,当温度高于616℃时,（Ti,Mo）C优先析出,很好解释了实验现象。     

电脉冲处理对不同预变形量Fe17Mn5Si8Cr5Ni0.5NbC合金NbC析出相与形状记忆效应的影响(英文)

为进一步提高铁基形状记忆合金的记忆效应并改善处理技术,研究了电脉冲处理对不同预变形量Fe17Mn5Si8Cr5Ni0.5NbC合金性能的影响。结果表明:当预变形量低于 10%时,电脉冲处理后合金的形状回复率随着预变形量的增大而增大,且最大值比800 °C热处理的合金高 8%左右。与热处理状态相比,当预变形量低于10%时,随着预变形量的增大,电脉冲处理诱导出NbC颗粒的数量更多、尺寸更小、析出速度更快,进而有效改善合金的记忆性能。     

松弛法研究微合金钢碳氮化物的应变诱导析出行为

在Ｇｌｅｅｂｌｅ上采用应力松弛方法,研究了一种ＮｂＴｉＶ微合金化钢奥氏尖变诱导析出行为,结果表明：实验钢的沉淀析出ＰＴＴ曲线最典型的“Ｃ”曲线形状,沉淀发生具有一个最快析出温度,大致９００－９２０℃,奥氏体预变形加速沉淀析出过程的进行,使ＰＴＴ曲线向左上方偏移,奥氏体中的沉淀相形貌有球形和方形两种,其中方形沉淀相是均热过程中的未熔质点,以ＴｉＮ为主,球形深沉是应变诱导析出相。     

超级奥氏体不锈钢654SMO在900℃下的时效析出行为

对超级奥氏体不锈钢654SMO在900℃进行不同时间的时效处理,通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)观察了析出相的显微形貌,使用能谱分析和选区电子衍射分析了析出相的成分和结构,并结合JMA方程对析出相的析出动力学进行了研究。结果表明,超级奥氏体不锈钢654SMO中的析出相主要是σ相和Cr₂N相。时效10 min～1 h时,钢中析出相主要是σ相,σ相的析出位置依次是晶界、非共格孪晶界、共格孪晶界和晶内。时效1～12 h过程中,σ相开始在晶内形成针状相,随着时效时间的延长,析出相的数量越来越多,并在晶内相互交错,交织成网状。在时效24、48 h后,由于σ相富含Cr,以及σ相与奥氏体相晶界结构差异大,Cr₂N相以条状或不规则的块状依附在σ相上形核生长。超级奥氏体不锈钢654SMO中析出相的析出动力学方程为X=1-exp(-0.0487t^0.729)。     

汽车车轮用低碳Nb微合金钢中的析出行为研究

通过热模拟试验,研究了Nb微合金钢中的碳氮化析出物在高温及低温等温过程中的析出行为.试验结果表明:在高温时,应变诱导NbC析出需要一定的孕育时间.随着高温等温温度的升高,析出物的数量增多.当高温等温时间达到300 s时,单一析出转变为复合析出,同时随着温度的升高,复合析出聚合长大,数量明显减少,形状变为不规则形状;在低温时,随着等温温度的升高,析出数量略有增多.随着等温时间的延长,析出物的数量略有增多,尺寸略有增大.     

含Nb微合金钢变形后弛豫及时效过程中的析出行为

采用热模拟手段、金相及硬度测量并结合透射电子显微镜观察，研究了简单成分的含Nb微合金钢在热变形弛豫后、525℃时效时硬度变化及析出过程。结果表明：经弛豫淬火后的含Nb钢在时效过程中出现双硬化峰现象，相变前原有细小析出相在时效时会长大和粗化，形成第一个硬化峰；而相变后α相中过饱和的Nb在时效时会进一步析出，形成第二个硬化峰。利用透射电镜观察可清楚地把两类不同的析出区别开来。     

电脉冲处理对FeMnSiCrNiNbC合金NbC析出及记忆效应的影响

研究了电脉冲处理对FeMnSiCrNiNbC合金形状记忆效应的影响,并对其微观机理进行初步探讨.结果表明,Fe17Mn5Si8Cr5Ni0.5NbC合金经5%预变形,300 V,1 Hz电脉冲处理13次后形状回复率达到80%,比800℃时效1000s获得的最大值提高12%.SEM分析表明,电脉冲处理可在极短的时间内加速诱导大量、细小的NbC颗粒在基体内析出,进而有效地改善了合金的记忆性能并提高了效率.     

微合金钢中TiN的析出规律研究

通过热力学计算及实验,研究了含Ｔｉ微合金钢在液态及凝过程中ＴｉＮ的析出规律,研究表明,通过调整微合金钢中Ｎ和Ｔｉ含量,可以控制ＴｉＮ的析出时机和形态,减小其对钢性能的有害影响;还探讨了利用液态析出细小,弥散的ＴｉＮ作为钢液蝗形核中心,以细化态组织,得到等轴细晶的可能性。     

热连轧过程复合微合金碳氮化物析出的定量计算

以微合金元素的析出热力学和析出动力学为基础,针对Fe-Nb-V-Ti-Al-C-N合金系,定量计算了热连轧过程中(Nb,V,Ti)(C,N)和AlN在奥氏体中的析出行为,并进一步分析了热轧制温度对析出行为的影响。计算结果表明,对所研究的钢种成分和工艺条件,在加热过程中(Nb,V,Ti)(C,N)就已经析出,在粗轧阶段,(Nb,V,Ti)(C,N)析出粒子平均半径逐渐减小,在精轧阶段,(Nb,V,Ti)(C,N)基本达到平衡析出量,终轧后析出粒子平均半径保持在23 nm左右。轧制时的热变形增大了形核率,促进了析出,使析出粒子的平均半径减小。随加热和轧制温度的降低,(Nb,V,Ti)(C,N)的析出量有所增加,粒子平均半径减小。     

冷却速度对钒微合金钢的组织和析出相的影响

采用光学显微镜和透射电镜研究了不同冷却速度下钒微合金钢的微观组织和析出相变化规律。结果表明:当冷却速度小于或等于5℃/s时,钢的组织均为铁素体+珠光体,且随着冷却速度的增加,铁素体的晶粒尺寸明显变细。当冷却速度达到10℃/s时,钢的组织变为马氏体+少量铁素体。透射电镜研究显示:平衡态时析出相包含大量弥散分布的尺寸主要为45~100 nm的不规则形V(C,N)相和(V,Ti)(C,N)复合相,当冷却速度小于或等于5℃/s时,析出相数量无明显改变,但颗粒尺寸随冷却速度的增加不断减小;但当冷速达到10℃/s时,析出相的数量显著下降,尺寸变小。对含钒微合金钢而言,调整适当的冷却速度,不仅可以细化铁素体晶粒,还可以提高析出强化效果,从而提高钢材的强韧性。     

形变及冷却速率对热轧超高强汽车钢板中纳米析出的影响

为精确控制热轧780 MPa级Nb-Ti微合金化C-Mn钢中的纳米析出物(Nb,Ti)C,利用热力模拟实验技水,通过透射电镜观察及统计分析,研究形变及冷却速率对纳米析出的影响规律.结果表明,形变可显著地提高析出物形核率,并细化析出物平均直径;析出物数量随冷却速率的增大逐渐减小;既定的实验条件下,冷却速率达到15℃/s可完全抑制析出物在冷却过程中形核;随着冷却速率的增大,析出物的形核区间由奥氏体区形核向铁素体或贝氏区转变,析出物平均直径明显细化;在低冷却速率条件下的变形实验钢中,形变提高组织中的空位浓度,促进析出物空位形核的发生;晶界或亚晶界是过饱和空位的主要陷阱,但空位的扩散活性很高致使低冷却速率条件下晶界或亚晶界附近的空位浓度低于析出物形核的临界形核浓度,从而无法形核,形成晶界附近无析出带;无析出带宽度随冷却速率的增大而减小,这归因于空位扩散活力随冷却速率的增大而降低.     

温度和形变对V-Ti微合金钢中碳氮化物溶解与析出的影响

针对V-Ti微合金钢,采用透射电镜分析了不同加热温度下微合金碳氮化物的溶解,未形变与形变奥氏体在不同冷却温度下碳氮化物的析出.结果表明,钒的碳氮化物在860～900℃时大量溶解,钛的碳氮化物在900℃以上逐渐溶解：随着冷却温度的逐渐降低,析出相逐渐增多、尺寸减小,在1200～950℃时主要是微合金元素钛的碳氮化物析出;奥氏体区的高温形变促进微合金碳氮化物的析出,使奥氏体内的析出量增多、尺寸细小.     

温度和形变对V-Ti微合金钢中碳氮化物溶解与析出的影响

针对V-Ti微合金钢,采用透射电镜分析了不同加热温度下微合金碳氮化物的溶解,未形变与形变奥氏体在不同冷却温度下碳氮化物的析出。结果表明,钒的碳氮化物在860￣900℃时大量溶解,钛的碳氮化物在900℃以上逐渐溶解;随着冷却温度的逐渐降低,析出相逐渐增多、尺寸减小,在1200￣950℃时主要是微合金元素钛的碳氮化物析出;奥氏体区的高温形变促进微合金碳氮化物的析出,使奥氏体内的析出量增多、尺寸细小。     

奥氏体化温度对含Nb轴承钢析出相的影响

对30CrNiMoNb钢不同奥氏体化温度下析出相进行了研究,结果表明,钢在热轧态时NbC大量析出有效地防止晶粒长大,使基材获得细小原始奥氏体晶粒。钢淬火时,当淬火温度低于1050 ℃时,NbC析出相部分固溶于奥氏体,但未固溶NbC可起到钉扎作用,抑制奥氏体晶粒长大,保证30CrNiMoNb钢获得细晶组织;当温度高于1050 ℃,NbC部分固溶于奥氏体,未固溶部分出现明显长大,对奥氏体晶粒的钉扎作用减弱,导致奥氏体晶粒长大。     

7050合金固溶后在180℃~250℃等温淬火时的析出行为

本文研究了7050合金固溶后在180℃~250℃等温淬火过程中,合金的电导率、硬度与微观组织之间的关系。结果表明,7050合金在180℃和200℃等温淬火初期,等温样品的淬火态电导率低于固溶后直接水淬样品;随着等温时间延长,等温样品自然时效态硬度先升后降。7050合金在180℃等温128 min时,基体内形成GPΙ区和η’相;在200℃等温32 min时,基体内形成GPΙ区和部分GPΙΙ区;在250℃等温32 min时,基体内形成η’相和S相。合金基体内形成强化相是造成等温淬火初期合金自然时效态硬度上升的主要原因。7050合金固溶后在200℃等温淬火16 min,此时合金T6状态的硬度较固溶后直接水淬样品仅下降3.4%,而电导率上升达9.2%,性能接近回归制度为180℃-32min的RRA工艺处理后合金的性能,若将该等温淬火制度作为7050合金板材固溶后水淬前的预处理工艺,可使板材获得较好的综合性能。     

Ti-Mo微合金钢铁素体中的析出物

用MMS-300热力模拟机研究了变形量、保温温度及保温时间对钛钼微合金钢铁素体基体上析出物尺寸的影响规律,获得了铁素体区析出动力学特征。结果表明,实验钢铁素体基体中析出物主要为钛钼的碳氮化物,其中尺寸较大析出物为圆形、方形或长条形,随机分布;尺寸细小析出物为圆形或椭圆形,其析出形态为排列整齐的相间析出及弥散析出,当保温温度较高时,其分布形式主要为相间析出;随着变形量的增加及保温时间的延长,析出物尺寸减少,随着保温温度的升高,析出物尺寸先增加后减少,铁素体区析出动力学曲线中600℃和700℃为最小尺寸析出温度。