低碳Nb微合金钢中Nb溶质拖曳和析出相NbC钉扎对再结晶晶粒长大的影响

通过理论计算并结合实验研究了低碳Nb微合金钢中NbC析出相与Nb固溶原子共同作用对再结晶后奥氏体晶粒长大的影响.结果表明,Nb的溶质原子拖曳与NbC析出相钉扎共同作用阻碍晶粒长大晶界的迁移,高温时NbC析出相的钉扎起主要作用,Nb的溶质拖曳效应并不明显,而相对低温时Nb拖曳对晶粒长大产生明显地抑制作用,理论计算与实验结果吻合良好;溶质原子拖曳和析出相的钉扎对抑制晶粒长大的效力可以用p因子来表征,当p=0时,以NbC析出的Nb与固溶Nb的量之比达到最优,抑制晶粒长大效果最好,当p>0时,析出相的钉扎能更有效地阻碍晶粒长大,而p<0时,溶质原子的拖曳对抑制晶粒的长大更有效;在常规热轧温度区间或者奥氏体化温度区间内,只有尺寸不大于10 nm的细小的NbC析出相对再结晶后的晶粒长大才能起到较好抑制作用.

GH4742高温合金晶粒长大行为

为研究GH4742高温合金的晶粒长大行为,采用电子背散射衍射技术手段,对GH4742高温合金在1050~1140℃温度范围内进行了0~90 min的热处理实验,获得了不同温度和不同保温时间下合金的晶粒尺寸分布。结果表明,在γ′析出相析出温度之下(低于1095℃),晶粒长大缓慢,晶粒尺寸变化不大。当温度升高到γ′析出相析出温度之上(高于1095℃)时,晶粒尺寸明显增大,在温度为1140℃时,由开始的约63μm增大至保温90 min的约89μm。在综合考虑γ′相的钉扎效应的基础上,建立了GH4742高温合金的晶粒长大模型,并对晶粒长大行为进行了预测。结果表明,模型对等温和非等温条件下晶粒尺寸演变的预测都具有较高的准确度,可为GH4742高温合金的热处理工艺的制定和实际生产应用提供参考。