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中钢网新闻中心钢市纵横行业技术铌微合金化H13钢中异相形核(Ti,Nb,V)(C,N)相形成机理研究

铌微合金化H13钢中异相形核(Ti,Nb,V)(C,N)相形成机理研究

分享打印 2017-01-19 13:36 编辑:薇薇     来源: 行业技术     字体: [大][中][小]    

AISIH13作为一种强韧兼备的通用型热作模具钢,广泛应用于热锻压模、热挤压模和铝合金压铸模。H13钢中含有0.4%的w(C),碳化物形成元素V、Mo、Cr的质量分数可达到8%,钢中碳化物的类型、形态、尺寸及分布直接影响到钢产品的强度、硬度、韧性及耐疲劳性能。而在凝固过程中,碳及合金元素的偏析常会导致大尺寸共晶碳化物的生成。这些共晶碳化物的存在,不但影响到合金元素的有效利用,对钢的使用性能也会产生不利影响。

北京科技大学的学者对电渣重熔含铌H13钢锻造棒材中尺寸大于1μm的异相形核析出相的特征进行分析,同时利用热力学软件Thermo-Calc对其形成过程进行合理的解释。棒材中存在的析出相包含3层结构,中心为氧化物核心,主要为氧化铝或镁铝尖晶石,中间层为富Ti-V的碳氮化物相,最外层为富Nb碳氮化物相。2类碳氮化物相成分分布较为集中,富Ti-V相的平均成分为(Ti0.477V0.336Nb0.187)CxNy,富Nb的平均成分为(Ti0.128V0.255Nb0.617)CxNy。钢中观察到的析出相的尺寸甚至可以达到10μm以上。Thermo-Calc计算表明,核心镁铝尖晶石及氧化铝在凝固前即已生成,凝固过程中,当固相率达到0.823时,富Ti相依附于氧化物首先析出,随后富V相、富Nb相依次析出。在随后的热处理中,富V相溶解于富Ti相中,形成棒材中观察到的3层(Ti,Nb,V)(C,N)相。(素年)




 

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