高Ti低合金钢中TiC粒子的固溶及沉淀析出行为
发布时间：2021-04-18 18:50
通过高温激光扫描共聚焦显微镜（Laser scanning confocal microscopy,LSCM）观察高Ti（0. 6wt%Ti）低合金钢升温和降温过程中TiC粒子的演变规律,结合Thermo-Calc软件计算并借助OM、SEM、TEM等分析方法对试验钢中TiC粒子形貌和分布进行表征,研究TiC粒子的析出规律。试验结果表明:不同温度阶段生成的TiC粒子形态各异,按照粒径由大到小顺序逐渐从基体中析出,高温对小尺寸TiC粒子析出的抑制作用更为显著。高温下多个尺寸较大的相邻TiC粒子会在试样表面发生聚集形成絮状形貌,高温固相析出的TiC粒子由球体不稳定状态向立方体稳定形貌转变,粗化程度可忽略。
【文章来源】：金属热处理. 2020,45(04)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
Ti含量在液相中的变化过程
图1 Ti含量在液相中的变化过程试验钢中Ti C粒子按尺度分为微米、亚微米和纳米3种。试样抛光后仅可以看到微米和亚微米Ti C粒子原始形貌如图3(a)所示，粒子分布均匀。随着温度上升，试样表面发生氧化，氧化层蒸发后，晶界开始出现。图3(c)为1100℃时晶界较为清晰的晶粒形貌，此时晶粒尺寸不超过10μm，细小且均匀。随着温度上升试验钢基体中纳米Ti C粒子率先重新溶解入固相中，表现为晶界失去Ti C粒子的钉扎作用发生移动促使晶粒逐渐长大。但晶粒长大并非同步发生，图3(d)给出了1200℃时的晶粒形貌，晶粒间尺寸差异较为明显，较大的晶粒尺寸已经接近50μm。由此推出该温度下并非所有纳米Ti C粒子均溶入基体中，未溶粒子依旧有效钉扎晶界使晶粒保持在原始尺寸。当温度达到1300℃时晶粒尺寸显著增大，表面Ti C粒子因为附近基体发生热蚀下陷形成圆形浅坑，而表面以下的Ti C粒子开始逐渐显现出来。同时理论上纳米和亚微米尺寸Ti C粒子溶解所产生的Ti和C原子可以依附于未固溶的Ti C粒子表面，引起Ti C粒子的进一步长大[8-9]，因此图中观察到的粒子数量和尺寸也稍有增加。最后当温度持续升高到接近1400℃时，Ti C粒子对晶界运动的阻碍作用彻底消失，试样表面晶界模糊接近熔融状态，热蚀形成的浅坑增大。
试验钢中Ti C粒子按尺度分为微米、亚微米和纳米3种。试样抛光后仅可以看到微米和亚微米Ti C粒子原始形貌如图3(a)所示，粒子分布均匀。随着温度上升，试样表面发生氧化，氧化层蒸发后，晶界开始出现。图3(c)为1100℃时晶界较为清晰的晶粒形貌，此时晶粒尺寸不超过10μm，细小且均匀。随着温度上升试验钢基体中纳米Ti C粒子率先重新溶解入固相中，表现为晶界失去Ti C粒子的钉扎作用发生移动促使晶粒逐渐长大。但晶粒长大并非同步发生，图3(d)给出了1200℃时的晶粒形貌，晶粒间尺寸差异较为明显，较大的晶粒尺寸已经接近50μm。由此推出该温度下并非所有纳米Ti C粒子均溶入基体中，未溶粒子依旧有效钉扎晶界使晶粒保持在原始尺寸。当温度达到1300℃时晶粒尺寸显著增大，表面Ti C粒子因为附近基体发生热蚀下陷形成圆形浅坑，而表面以下的Ti C粒子开始逐渐显现出来。同时理论上纳米和亚微米尺寸Ti C粒子溶解所产生的Ti和C原子可以依附于未固溶的Ti C粒子表面，引起Ti C粒子的进一步长大[8-9]，因此图中观察到的粒子数量和尺寸也稍有增加。最后当温度持续升高到接近1400℃时，Ti C粒子对晶界运动的阻碍作用彻底消失，试样表面晶界模糊接近熔融状态，热蚀形成的浅坑增大。2.2 Ti C粒子形貌及形成过程分析
【参考文献】：
期刊论文
[1]TiC颗粒强化型马氏体耐磨钢的性能研究[J]. 梁小凯,孙新军,雍岐龙,康绍光,朱秀光,吴建鹏. 钢铁钒钛. 2017(01)
[2]高钛钢中TiC析出机制[J]. 梁小凯,孙新军,雍岐龙,康绍光,朱秀光. 钢铁研究学报. 2016(09)
[3]稀溶体中第二相质点的Ostwald熟化——Ⅰ.普适微分方程[J]. 雍岐龙. 钢铁研究学报. 1991(04)
硕士论文
[1]铝熔体反应合成TiC的微观形貌与生长机制研究[D]. 马晓光.山东大学 2010
本文编号：3145994
【文章来源】：金属热处理. 2020,45(04)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
Ti含量在液相中的变化过程
图1 Ti含量在液相中的变化过程试验钢中Ti C粒子按尺度分为微米、亚微米和纳米3种。试样抛光后仅可以看到微米和亚微米Ti C粒子原始形貌如图3(a)所示，粒子分布均匀。随着温度上升，试样表面发生氧化，氧化层蒸发后，晶界开始出现。图3(c)为1100℃时晶界较为清晰的晶粒形貌，此时晶粒尺寸不超过10μm，细小且均匀。随着温度上升试验钢基体中纳米Ti C粒子率先重新溶解入固相中，表现为晶界失去Ti C粒子的钉扎作用发生移动促使晶粒逐渐长大。但晶粒长大并非同步发生，图3(d)给出了1200℃时的晶粒形貌，晶粒间尺寸差异较为明显，较大的晶粒尺寸已经接近50μm。由此推出该温度下并非所有纳米Ti C粒子均溶入基体中，未溶粒子依旧有效钉扎晶界使晶粒保持在原始尺寸。当温度达到1300℃时晶粒尺寸显著增大，表面Ti C粒子因为附近基体发生热蚀下陷形成圆形浅坑，而表面以下的Ti C粒子开始逐渐显现出来。同时理论上纳米和亚微米尺寸Ti C粒子溶解所产生的Ti和C原子可以依附于未固溶的Ti C粒子表面，引起Ti C粒子的进一步长大[8-9]，因此图中观察到的粒子数量和尺寸也稍有增加。最后当温度持续升高到接近1400℃时，Ti C粒子对晶界运动的阻碍作用彻底消失，试样表面晶界模糊接近熔融状态，热蚀形成的浅坑增大。
试验钢中Ti C粒子按尺度分为微米、亚微米和纳米3种。试样抛光后仅可以看到微米和亚微米Ti C粒子原始形貌如图3(a)所示，粒子分布均匀。随着温度上升，试样表面发生氧化，氧化层蒸发后，晶界开始出现。图3(c)为1100℃时晶界较为清晰的晶粒形貌，此时晶粒尺寸不超过10μm，细小且均匀。随着温度上升试验钢基体中纳米Ti C粒子率先重新溶解入固相中，表现为晶界失去Ti C粒子的钉扎作用发生移动促使晶粒逐渐长大。但晶粒长大并非同步发生，图3(d)给出了1200℃时的晶粒形貌，晶粒间尺寸差异较为明显，较大的晶粒尺寸已经接近50μm。由此推出该温度下并非所有纳米Ti C粒子均溶入基体中，未溶粒子依旧有效钉扎晶界使晶粒保持在原始尺寸。当温度达到1300℃时晶粒尺寸显著增大，表面Ti C粒子因为附近基体发生热蚀下陷形成圆形浅坑，而表面以下的Ti C粒子开始逐渐显现出来。同时理论上纳米和亚微米尺寸Ti C粒子溶解所产生的Ti和C原子可以依附于未固溶的Ti C粒子表面，引起Ti C粒子的进一步长大[8-9]，因此图中观察到的粒子数量和尺寸也稍有增加。最后当温度持续升高到接近1400℃时，Ti C粒子对晶界运动的阻碍作用彻底消失，试样表面晶界模糊接近熔融状态，热蚀形成的浅坑增大。2.2 Ti C粒子形貌及形成过程分析
【参考文献】：
期刊论文
[1]TiC颗粒强化型马氏体耐磨钢的性能研究[J]. 梁小凯,孙新军,雍岐龙,康绍光,朱秀光,吴建鹏. 钢铁钒钛. 2017(01)
[2]高钛钢中TiC析出机制[J]. 梁小凯,孙新军,雍岐龙,康绍光,朱秀光. 钢铁研究学报. 2016(09)
[3]稀溶体中第二相质点的Ostwald熟化——Ⅰ.普适微分方程[J]. 雍岐龙. 钢铁研究学报. 1991(04)
硕士论文
[1]铝熔体反应合成TiC的微观形貌与生长机制研究[D]. 马晓光.山东大学 2010
本文编号：3145994
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/3145994.html
教材专著
