耐候钢中含铌第二相析出动力学

发布时间：2017-09-01 04:01

  本文关键词：耐候钢中含铌第二相析出动力学

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【摘要】：白云鄂博铁精矿是铌磷共生型铁矿，其中富含有Nb元素。在耐候钢中添加微量合金元素Nb，进行适当的热处理能达到改善组织、力学性能等目的。研究不同含量的铌在耐候钢中的析出行为，尤其是高铌钢中铌的析出行为，对含铌钢应用具有理论指导意义，同时可提高白云鄂博矿的综合利用率。 应用光学金相显微镜和电子显微镜等观察手段，对不同铌含量的耐候钢的室温组织和奥氏体组织进行观察。应用Gleeble1500D热模拟机在0.1/s应变速率、30%应变量，700℃-1100℃的范围内，对含铌耐候钢进行了等温等应变速率轴向单道次压缩实验。通过真应力-应变曲线，研究不同变形温度对流变应力的影响规律。在热模拟机上采用应力松弛的方法，测出时间-应力曲线，可以通过分析曲线上的拐点，绘制出含铌相析出的沉淀量-温度-时间曲线，即PTT曲线。通过析出动力学计算，计算出理论的PTT曲线，与实验得出的PTT曲线进行比较，并能计算出形核率-温度曲线，即NrT曲线。 研究结果表明： 在耐候钢中保持其他元素含量基本不变的前提下，耐候钢中铌元素含量的增加，可以导致组织的晶粒度级别指数增大，平均晶粒尺寸减小。铌含量从0.042%增加到0.090%，室温组织的平均截距从5.0μm减小到3.5μm，奥氏体组织的平均截距从21.5μm减小到15.3μm。 在变形后的等温过程中，应变诱导析出的孕育期并没有随着铌含量的增加而缩短；含铌量0.042%的耐候钢析出最快开始的温度为900℃，随着含铌量的增加，析出最快开始温度在800℃左右。 通过计算加入铌后的理论PTT曲线，含铌量0.042%的钢理论析出最快开始温度为925℃，其余实验钢的理论析出最快开始温度为825℃，与实验测得的结果很相近。 通过计算加入铌后的理论NrT曲线，四种耐候钢在700℃左右能得到最细小的第二相尺寸。
【关键词】：耐候钢 铌 GLEEBLE 析出动力学
【学位授予单位】：内蒙古科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG142.1
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 文献综述8-19
• 1.1 我国白云鄂博矿资源的现状8-10
• 1.1.1 我国白云鄂博矿资源的分布及其特点8-9
• 1.1.2 白云鄂博矿资源的利用9-10
• 1.2 铌在钢中的应用10-11
• 1.2.1 铌元素的性质10-11
• 1.2.2 铌元素的作用11
• 1.3 耐候钢的研究现状11-15
• 1.3.1 耐候钢的定义11-12
• 1.3.2 耐候钢的研究现状12-15
• 1.3.2.1 国外耐候钢发展概况12
• 1.3.2.2 国内耐候钢发展概况12-13
• 1.3.2.3 主要合金元素所起的作用13-15
• 1.4 铌钢的热变形行为研究现状15-17
• 1.5 选题背景及目的17-19
• 1.5.1 选题背景17-18
• 1.5.2 选题目的及内容18-19
• 2 研究内容和方法19-24
• 2.1 耐候钢成分设计19
• 2.2 耐候钢的制备及实验过程19-20
• 2.3 实验钢轧制工艺20
• 2.4 实验钢室温组织观察20
• 2.5 实验钢奥氏体组织观察20-21
• 2.6 实验钢热变形曲线的测定21-23
• 2.7 实验钢析出动力学计算23-24
• 3 不同铌含量对组织形貌的影响24-28
• 3.1 不同铌含量耐候钢室温组织的金相分析24-25
• 3.2 不同铌含量耐候钢室温组织的扫描分析25-26
• 3.3 不同铌含量耐候钢奥氏体组织的金相分析26-28
• 4 热变形行为的研究28-35
• 4.1 真应力-应变曲线的测定28-32
• 4.2 应力弛豫曲线32-35
• 5 析出动力学计算35-44
• 5.1 第二相沉淀析出相变的全固溶温度及相变自由能35-37
• 5.2 三元第二相平衡固溶的热力学计算37-40
• 5.3 不同形核机制条件下的临界晶核尺寸及其自由能40-44
• 5.3.1 均匀形核40-41
• 5.3.2 位错形核41-44
• 6 计算结果及分析44-58
• 6.1 计算结果44-55
• 6.2 计算分析55-58
• 结论58-59
• 参考文献59-64
• 附录A64-76
• 致谢76

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：769775