含钛钢奥氏体中第二相析出的热力学分析和实验研究

基于含钛钢中各析出相之间的相互溶解现象,建立热力学模型,研究了低碳含钛钢中的ＴｉＮ、ＴｉＣ、ＴｉＳ、Ｔｉ４ｃ２ｓ２及ＭｎＳ等第二相在奥氏体中的平衡析出规律,对２０ＣｒＭｎＴｉ钢种成分的计算结果表明：该类含钛钢中的析出相主要为ＴｉＣｙＮ１－ｙ、Ｔｉ４Ｃ２Ｓ２及ＭｎＳ,且钛和硫含量在规格范围内的波动可导致它们析出的次序和数量发生明显的变化,对该钢种的实验研究表明,高温冷却过程中,脱溶析出的细小的沿晶Ｔｉ４Ｃ２Ｓ２等粒子是钢在奥氏体高温塑性恶化的原因之一。     

Ti-IF钢热轧时第二相粒子析出行为研究的最新进展

介绍了有关Ｔｉ－ＩＦ钢热轧时第二相粒子析出行为的一些最新研究成果,内容包括：第二相粒子的种类;第二相粒子在热轧时的析出过程,化学成分和热轧工艺参数对第二相粒子析出行为的影响,今后应着重研究溶度积和析出动力学、尤其是各种析出物之间的相互作用,并寻找定量分析第二相粒子的方法。     

高性能桥梁钢第二相的析出行为

研究了高性能桥梁钢(%:0.07C、1.52Mn、0.17Si、0.003S、0.013P、0.30Cr、0.40Ni、0.68Cu、0.19Mo、0.01V、0.01Ti、0.04Nb)250 mm铸坯在二段控轧控冷(1 006～979℃和813～782℃)至30 mm板和600℃回火过程中含Nb、Ti和Cu第二相的析出行为。结果表明,在控轧控冷及随后的回火过程中均有第二相析出:在高温轧制区,≥50 nm立方形的TiC首先析出,随后的变形过程中,10～25 nm NbC析出;在回火过程中NbC依附于TiC形核长大,同时也观察到3～30 nm Cu弥散析出。     

钛对高强IF钢第二相粒子析出规律和力学性能的影响

研究了钛对高强ＩＦ钢ＦｅＴｉＰ相析出规律及力学性能的影响。研究结果表明,随着钢中钛含量的提高,ＦｅＴｉＰ相的析出倾向增大,材料的屈报强度和抗拉强度不断降低。当钢中Ｔｉ、Ｎ元素的原子比为１：１时钢中无ＦｅＴｉＰ相析出,板材可采用最代的再结晶温度,且ｒ值最高。对高强ＩＦ钢成分、工艺和性能之间的关系进行了进一步的分析讨论。     

高速列车车轮用钢研究和应用的进展

介绍了欧洲和日本高速列车车轮用钢的研究与发展情况，综述了其研究成果。高速列车车轮用钢在含碳量0．5％并添加少量微合金元素时，具有良好的强度和韧性以及抗剥离性能。     

塑性变形对钒在钢中析出行为的影响

本文讨论塑性变形条件下钒在钢中析出行为的热力学，动力学条件，定量分析了ＶＣ质点析出，长大行为与温度，变形量，变形速率的关系，理论计算及实验结果表明，塑性变形使钢中ＶＣ质点的开始析出温度提高，随着变形量和变形速率增大，ＶＣ质点尺寸趋于细小，分布更弥散。     

氮含量对稀土钢中夹杂析出热力学的探究

为了探究N含稀土Q345钢中杂质析出的影响,利用热力学软件Fact-Sage对Ti、Ce、N不同含量的Q345钢成分进行计算分析,计算得出不同N含量对各种夹杂析出量的影响。得到随着Ce或Ti含量的增加,含Ce硫化物的转变顺序为Ce₂S₃→Ce₃S₄→CeS。特别是含Ti第二相、铈化合物的析出温度曲线与固溶温度曲线部分的研究,N含量(质量分数)的增加促进了TiN的析出,N含量增加0.01%时,TiN的析出量增加了341.93%,同时也促进了Ce₂O₂S和Ce₂S₃的析出,抑制了TiC、C₂S₂Ti₄的析出,N的百分质量增加0.01%时,TiC的析出量较少了42.73%。N含量的增加使得TiN、TiC在液相凝固时析出的温度提前了3.5℃,且钢液的完全凝固温度降低了3.7℃。     

精轧工艺参数对Ti-IF钢第二相粒子析出行为的影响

通过采用新型的热模拟技术研究表明,不同精轧总变形量和道次变形分配量对TiC相粒子析出行为均有较大的影响,而对于TiN,TiS和Ti₄C₄S₂这3种较粗大的析出物影响不大.两者之间的合理配置将有利于形成粗大、稀疏的TiC粒子,     

钒和钼对微合金化贝氏体钢第二相析出的影响

利用热模拟试验机Gleeble - 3800,热模拟试验研究了V、Mo、V+Mo等元素、加热温度、保温时间对微合金化贝氏体钢中第二相析出的影响.结果表明,Nb、V、Ti、Mo的复合加入有利于第二相的析出,加热温度和保温时间对析出量的影响较小.     

高强IF钢第二相粒子的应变诱导析出行为

在 Gleeble- 3500型热模拟试验机上,利用应力松弛试验研究了含磷高强IF钢第二相粒子的析出行为。结果表明,微合金元素析出钉扎住了位错与晶界,导致应力松弛曲线呈现出3个阶段的特征。试验用钢的PTT曲线呈现典型的“C”曲线形状,最快析出的鼻子点温度约为850 ℃,在此温度下,第二相粒子析出开始时间与结束时间分别为14和246 s,随着弛豫时间的增加,第二相粒子的析出数量逐渐增多,形貌逐渐粗化,析出粒子为Ti4C2S2 和TiC,主要呈圆形颗粒形貌。由于试验钢种采用磷强化,在析出的第二相粒子中存在棒形和长条形FeTiP,同时由于磷的晶界偏聚,所以FeTiP同样存在晶界析出的规律。     

IF钢搪瓷板析出相的研究

2001年武钢开始生产冷轧IF钢搪瓷板，为了解IF钢瓷板成分设计的合理性和优化生产工艺，在透射电镜上观察了钢中析出相的形态，用能谱仪分析了析出相的成分，并对析出相的平衡进行了计算。研究结果表明：IF钢搪瓷板中的析出相主要为TiS、Ti4C2S2、TiN以及细小的FeTiP相；钢的碳含量增加和低的热轧加热温度有助于Ti4C2S2相的析出；钢中富余的固溶Ti将在退火温度下形成FeTiP相，粗大的TiS、Ti4C2S2析出相，既使钢板具有良好的涂搪性能，又对钢的深冲性能无有害影响，因此，IF钢搪瓷板具有很好的涂搪性能和深冲性能。     

钛微合金化IF钢第二相粒子应变诱导析出行为

 在Gleeble-3500热模拟试验机上,利用应力松弛试验研究了钛微合金化IF钢奥氏体区第二相粒子析出行为。试验结果表明：因第二相粒子析出钉轧位错与晶界,应力松弛曲线呈现出3个阶段的特征。试验钢的析出-时间-温度曲线呈现出典型的“C”曲线形状,最快析出鼻子点温度约为900 ℃,在此温度下,第二相粒子析出开始时间与结束时间分别为10 与160 s;随着等温弛豫时间的延长,第二相粒子析出数量逐渐增加,当弛豫时间超过析出结束时间后,析出物数量将不再增加而尺寸增加。试验用Ti-IF钢主要观察到TiN、Ti4C2S2、TiC 3种析出物,Ti4C2S2与TiC沉淀物的形状和尺寸相差不多,无法从形状和大小上来区分,易于沿奥氏体晶界或亚晶界析出,奥氏体亚晶的尺寸大约分布在0.1～0.4 μm。900 ℃应变诱导析出物数量较800 ℃多,该结果与试验钢PPT曲线析出鼻子点温度900 ℃是相符的。对于Ti-IF钢,其热轧工艺过程应有利于C,N化物的析出和聚集长大,最终形成粗大、稀疏的第二相粒子,因此宜采用“三低一高”快速大压下的热轧工艺制度,以提高Ti-IF钢的深冲性能。     

高Ti-Q550钢中Nb、Ti第二相的析出行为

 采用Thermo-Calc软件、热模拟及扫描电镜研究高Ti-Q550钢中微合金的析出规律。采用Thermo-Calc软件计算不同温度下Nb、Ti的析出规律,钛含量对钢中Nb、Ti析出规律及A3的影响。采用热模拟和扫描电镜研究钢中铌相的析出温度。计算结果表明,钛相的析出温度为1498℃,铌相析出温度为1251℃;随着钢中钛含量的增加,(Nb,Ti)C相析出温度和A3温度升高,但铌在钢中的固溶量降低;当钛的质量分数小于0. 08%时,Ti(N,C)相析出温度随钛含量增加而升高,但当钛的质量分数大于0. 08%时,相析出温度基本不变,钛在钢中的固溶量随钛含量增加而增加。     

直轧过程中第二相析出规律的研究

采用热模拟技术，研究了薄板坯连铸连轧中心和边角部位二相粒子的析出情况。之后，通过用扫描电镜对析出物的观察，对二相粒子析出规律进行了分析。     

低合金高强度钢中氮化物和碳化物析出热力学

 系统分析了低合金高强度钢(16Mn)在液相、凝固过程以及奥氏体相等不同阶段中碳化物、氮化物析出的热力学条件，计算了不同温度下铝、铌及钛的碳化物、氮化物的析出平衡浓度关系，得到了各种析出物的析出顺序。     

Nb-Ti微合金高强度钢1.5mm冷轧板退火组织和第二相析出行为

用透射电镜实验研究了(%):0.08C-1.0Mn-Nb+Ti<0.10微合金高强度钢经53%冷变形1.5 mm板650℃和680℃退火的组织和第二相析出行为。结果表明,试验钢中的第二相为(Ti,Nb)(C,N)复合析出相,第二相粒子尺寸一般为20~30 nm,随退火温度提高,第二相粒子的数量增加。由于退火过程第二相析出强化和第二相粒子抑制晶粒长大,使钢中晶粒细小,该钢650℃退火组织具有较高强度(屈服强度≥480 MPa)。     

含铌钢第二相粒子固溶析出规律研究

研究了含铌钢第2相粒子固溶析出的规律,探索了加热温度对原始奥氏体晶粒度的影响,并分析了二相粒子的大小,分布和形貌。     

Ni基粉末冶金高温合金平衡析出相的热力学研究

为了对Ni基高温合金进行优化设计,采用热力学计算软件Jmatpro与相应的Ni基高温合金数据库,对3代粉末高温合金René95、René88DT和René104合金的平衡相析出行为进行了热力学计算与比较研究。结果表明:3种合金的平衡相种类基本相同,主要平衡相为γ、γ’、碳化物M23C6和MC以及硼化物M3B2,但析出量、析出温度及范围存在差别。René104合金有较高的γ’相析出温度和较多的γ’相析出量,而René88DT合金的γ’相析出温度最低,γ’相析出量最少;Ta的添加使Nb元素在γ’相中的含量随温度降低先增加后减少的变化规律变为随温度降低而一直减少;另外,对于碳化物而言,René95和René88DT合金中的碳化物析出规律基本一致,只是析出量和析出温度区间不同,而René104合金与它们存在一定差别。