多元微合金钢中的应变诱导复合析出

采用透射电子显微镜结合纳米束能谱技术,研究了含Nb,Ti,Mo等多种微合金元素的超低碳贝氏体钢在奥氏体非冉结晶区终轧后弛豫阶段的应变诱导析出行为.实验结果表明:经30％预变形后,在850℃和900℃等温弛豫时,钢中析出开始主要有纯Nb及Nb-Ti复合的两类,以后者为主.随弛豫时间延长,纯Nb型析出物消失,复合夹杂中铌钛比增加.弛豫阶段后期,Mo会以置换原子形式进入(Ti,Nb)(C,N)的面心立方晶格中,其量随弛豫时间的延长而增加.析出物形状以不规则外形为主,其密度及平均尺寸与变形温度和弛豫时间密切相关.

含Nb多元微合金钢的应变诱导析出行为

利用松弛法,在Gleeble-1500热模拟机上测定了多元微合金钢的应力弛豫曲线,并采用萃取复型技术跟踪了析出物的长大过程。实验结果表明:应力弛豫曲线分为三个阶段,分别对应析出的形核、长大和粗化;在850℃变形后等温弛豫60～200s时,应变诱导析出颗粒的尺寸仍然小于10nm,析出相为复杂的(Nb,Ti,Mo)(C,N)。

冷却速度对多元微合金钢组织及性能的影响

利用热模拟实验,通过金相和透射电镜观察及硬度测量,分析了低碳多元微合金钢完全奥氏体化后以不同速度连续冷却到室温所得到的组织类型。结果表明：冷速在1℃/s时,得到粒状贝氏体和极少量针状铁素体组成的混合组织;当冷却速度在10~50℃/s,合金组织主要以板条贝氏体和粒状贝氏体为主,并且随着冷却速度的增加,板条逐渐细化,试样硬度缓慢上升。在较低的连续冷却过程中有细小的碳氮化物析出。

微合金钢中碳氮化物再加热过程中的热稳定性分析

利用透射电子显微术、萃取复型及热力学分析方法,研究了多元微合金钢中碳氮化物在再加热过程中成分变化规律。结果表明:实验钢轧态中含有两类不同类型的析出相,尺寸较大的是合金凝固过程中形成的富Ti的碳氮化物;而非常细小的析出相是应变诱导过程中形成的富Nb相。在加热过程中应变诱导析出相在1 000℃后迅速消失,而第一类富Ti的颗粒在1 300℃保温2h仍然检测到存在,并且发现碳氮化物中有部分Nb存在,热力学分析亦证明了实验结果。