Ti,C质量比对固溶态1515Ti奥氏体不锈钢显微组织的影响

发布时间：2021-09-24 19:20

　　采用光学显微镜（OM）,扫描电子显微镜（SEM）等设备研究了不同Ti,C质量比的1515Ti奥氏体不锈钢在1200℃下保温不同时间后的组织演变.结果表明,当Ti,C质量比为4时,合金析出颗粒状的TiC,当Ti,C质量比为6和8时,富余的Ti原子与基体中的C与N原子反应,导致合金还析出了枝晶状Ti（C,N）,且Ti,C质量比由6升高至8后,枝晶状Ti（C,N）的数量也随之增多.随着保温时间的延长,不同Ti,C质量比合金析出颗粒状TiC与枝晶状Ti（C,N）的数量逐渐增多.然而,当合金在1180℃保温2h的条件下进行固溶处理时, Ti,C质量比对显微组织无明显影响,合金均析出少量颗粒状的TiC. 

【文章来源】：材料与冶金学报. 2020,19(02)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

不同Ti,C质量比铸态组织形貌

为消除合金中的一次析出相,对不同 Ti,C 质量比合金进行了高温均匀化处理.图2为 Ti,C 质量比为4的合金经1200 ℃高温,保温时间为0.5～10 h处理后的金相显微组织.可以发现铸态合金成分并不均匀,在1200 ℃下保温0.5 h后仍存在一定的枝晶形貌,而在保温2 h后,枝晶偏析现象得以改善,合金整体析出相得到回溶,只有少量粗大块状的TiN难以消除,在金相显微镜下呈橘黄色.随着保温时间的延长,结合铸态组织,合金中重新析出TiC,在金相显微镜下呈细小的黑色颗粒.合金析出相数量随着热处理保温时间的延长逐渐增多,析出相的种类与铸态组织类似.图3与图4分别表示 Ti,C 质量比为6与8的合金在1200 ℃下相同保温时间后的显微组织.可以发现,当 Ti,C 质量比为6与8时,合金析出相种类及尺寸与铸态组织完全不同,合金在保温2 h后开始出现特殊枝晶形貌的析出相,这种二次析出相在金相显微镜下呈橘黄色,与TiN颜色相似,且由于TiN相同样无法通过高温固溶的手段消除[10],初步推测这种析出相为富含N元素的MX相.随着 Ti,C 质量比的升高和保温时间的延长,合金中MX相的数量持续增多.这种枝晶形貌的析出相尺寸各异,随着保温过程中合金元素的扩散,有些相在析出过程中并未完全长成枝晶形貌.

为进一步的探究这种特殊形貌MX相的成分,并与TiC相作对比,选取1200 ℃下,析出相数量最多的保温10 h后不同 Ti,C 质量比的合金样品进行扫描电子显微镜分析如图5所示,对应的不同MX相成分进行EDS能谱分析见表2.结果表明,在1200 ℃保温10h的条件下, Ti,C 质量比为4的合金析出MX相为规则颗粒状形貌的TiC,而 Ti,C 质量比为6与8的合金析出MX相为枝晶形貌的Ti(C,N).分析认为,当 Ti,C 质量比由4升高至6与8后,富余的Ti原子就会与合金基体中的C与N原子反应,导致合金析出了Ti(C,N)相,且 Ti,C 质量比由6变为8后,析出相的数量也随之增多.图4 Ti,C质量比为8的合金经过1200℃不同保温时间处理后的显微组织

【参考文献】：
期刊论文
[1]核反应堆用奥氏体不锈钢辐照损伤的研究进展[J]. 郝予琛,赵美玲,罗来马.  机械工程材料. 2018(07)
[2]国产快堆包壳材料15-15Ti不锈钢的拉伸行为研究[J]. 刘健.  产业与科技论坛. 2018(10)
[3]Cr-Ni奥氏体不锈钢的研究进展[J]. 武明雨,胡凯,李运刚.  铸造技术. 2016(06)
[4]轴承钢中TiN夹杂物的控制研究[J]. 田新中,刘润藻,周春芳,薛正学,钟保军.  北京科技大学学报. 2009(S1)



本文编号：3408304