米永峰
,
曹建春
,
张正延
,
亓海全
,
周晓龙
,
雍岐龙
钢铁
以析出热力学为基础,同时考虑碳含量对碳和铌在奥氏体中活度的影响,对含铌高碳钢中碳化铌在奥氏体中的固溶度积与碳含量的变化关系进行了理论计算,得到含铌高碳钢中碳化铌在奥氏体中的固溶度积随碳含量的变化关系;利用物理化学相分析方法对碳的质量分数为0.75%的高碳钢进行了析出相定量分析。通过对比发现,推导得到的高碳钢中碳化铌在奥氏体中的固溶度积与试验结果吻合得较好,说明该公式可以用来研究高碳钢中碳化铌在奥氏体中的的沉淀析出规律。
关键词:
固溶度积
,
碳化铌
,
碳含量
,
活度
赵东宇
,
雍岐龙
,
杨庚蔚
,
孙新军
,
李昭东
,
张正延
钢铁
采用金相法测量了不同铌含量的弹簧钢60Si2Mn的脱碳层深度,系统研究了铌及其含量对60Si2Mn弹簧钢表面脱碳敏感性的影响.研究结果表明:添加铌元素可以有效降低60Si2Mn的脱碳敏感性,但脱碳层深度并未随铌含量的微量增加而降低.利用Thermo-Calc DICTRA软件对不同温度下碳在奥氏体中的扩散系数进行了计算,考虑了铌及其他合金元素对碳的扩散影响.通过菲克第二定律获得了试验钢中脱碳层深度随温度的变化规律,并与实测值相吻合.为研究其他微合金元素对脱碳层的影响提供了一种更为有效的手段.
关键词:
弹簧钢
,
60Si2Mn
,
铌
,
脱碳敏感性
,
扩散系数
张正延
,
雍岐龙
,
孙新军
,
亓海全
,
施锦
钢铁
通过金相、扫描电镜,相变临界点和过冷奥氏体等温转变的分析,研究了Nb对共析钢（质量分数：C 0.75%,C 0.78%）珠光体相变微观组织和等温转变动力学的影响。结果表明：微量Nb（质量分数为0.04%、0.064%）的加入使钢中先共析铁素体的量较未含铌钢有所增加,这很可能是Nb的加入使得共析碳含量明显升高的结果,同时使珠光体相变产物的形貌发生明显变化,珠光体中渗碳体的展弦比显著降低。此外Nb提高了先共析铁素体和珠光体的开始转变温度,即Nb的加入在一定程度上降低了过冷奥氏体的热力学稳定性;相变动力学表明加入Nb 0.04%可使珠光体相变的鼻子点温度升高约50℃,且最快开始相变时间比不含铌钢推迟一个数量级以上,即Nb的加入推迟了鼻子点和较低温度下的珠光体相变,提高了钢的淬透性。
关键词:
铌
,
共析钢
,
先共析铁素体
,
珠光体相变
,
展弦比
赵培林
,
孙新军
,
王振强
,
张正延
,
雍岐龙
材料热处理学报
在Gleeble1500D热模拟试验机上,测定不含Cr和含Cr为0.79％、1.26％三种集装箱用钢的动态CCT曲线,通过光学显微镜和透射电镜观察试验钢不同条件下的显微组织形貌特征,并采用显微硬度法检测其维氏硬度.结果表明,0.1 ～50℃/s冷速范围内,试验钢均出现明显的珠光体和贝氏体转变区;在添加0.79％,1.26％ Cr后,贝氏体转变区明显增大且向低冷速方向扩展.随着冷速的增加,不含Cr试验钢由铁素体到贝氏体转变,而含1.26％ Cr试验钢由铁素体,贝氏体转变到马氏体转变;同时,随着冷速的增加,硬度逐渐升高;含Cr试验钢较不含Cr试验钢的硬度升高幅度大.在10～30℃/s时,含Cr0.79％试验钢屈服强度达到700 MPa以上;含Crl.26％试验钢屈服强度达到800 MPa以上,冷速为50 ℃/s时,屈服强度达到1000 MPa以上.
关键词:
集装箱用钢
,
Cr
,
CCT曲线
,
显微组织
,
显微硬度
张正延
,
孙新军
,
雍岐龙
,
李昭东
,
王振强
,
王国栋
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00482
采用SEM, EBSD, HRTEM和物理化学相分析等技术分别对0.1%Nb和0.1%Nb-0.19%Mo微合金低碳热轧钢进行了微观组织形貌、钢中析出相及强化机理的观测和分析. 结果表明, 与Nb钢相比, Nb-Mo钢的组织较为细小, 组织中小角度晶界密度也较高, 且Mo的添加使得Nb的析出率升高, 尺寸在10 nm以下的纳米级MC型析出相(Nb, Mo)C含量较高, 这种纳米级析出相(Nb, Mo)C具有较低的熟化速率, 不易粗化, 因此具有较高的沉淀强化增量, 这也是Nb-Mo钢强度高于Nb钢的主要原因.
关键词:
Nb-Mo微合金化
,
强化机理
,
纳米级碳化物
,
析出
张正延
,
孙新军
,
李昭东
,
王小江
,
雍岐龙
,
王国栋
材料研究学报
通过高Nb、V或Ti(～0.1％),低Mo(≤0.2％)微合金化设计,在经TMCP工艺后用恒载荷拉伸实验测定了Fe-C-M-Mo(M=Nb、V或Ti)系合金钢的失效温度.用EBSD分析了TMCP后样品中的界面密度,用TEM观测了恒载拉伸实验后样品中的纳米析出相.结果表明:在Fe-C-V/Nb钢中添加约0.2％ Mo使其在280 MPa恒载荷拉伸升温过程中的失效温度提高约40℃.小角度界面为MC型析出相形核析出提供了有利位置,加速了MC相的析出,在升温过程中细小弥散的MC相在小角度界面形核析出起到了良好的高温沉淀强化作用,提高了耐火钢的失效温度.含Mo的Ti-Mo钢具有较高的小角度界面密度,导致其中MC型析出相析出较快,因此具有最高的失效温度,Nb-Mo钢次之,V-Mo钢因小角度界面密度最小使其在高温下MC相析出的动力学减缓,因此失效温度最低.
关键词:
金属材料
,
智能型耐火钢
,
失效温度
,
沉淀强化
,
小角度界面密度
,
纳米级碳化物
张正延
,
李昭东
,
雍岐龙
,
孙新军
,
王振强
,
王国栋
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2014.00424
利用Gleeble热模拟实验机、Vickers硬度计、SEM,HRTEM及DSC研究了淬火态含Nb和Nb-Mo微合金钢在升温过程中碳化物的析出行为.利用经典形核长大理论及Avrami方程对淬火态钢中MC型碳化物的析出动力学进行了计算.结果表明,含Nb和Nb-Mo微合金钢淬火后以20℃/min的速率加热至不同温度水冷,在300和700℃,由于ε-碳化物和MC型碳化物析出而出现了硬度峰值.MC型碳化物在650℃左右析出,由于析出强化而硬度上升,与理论计算得到的MC型碳化物的析出鼻子点温度约650℃的结果相一致.Mo进入NbC中降低了NbC与铁素体基体的错配度,从而减小了析出相与铁素体基体间的界面能,使得(Nb,Mo)C析出动力学加快,所以Nb-Mo钢中析出相粒子分布更为密集,尺寸更为细小,具有较高的析出强化作用.
关键词:
碳化物
,
析出
,
Vickers硬度
,
界面能
张正延
,
孙新军
,
雍岐龙
,
李昭东
,
王振强
,
王国栋
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00482
采用SEM,EBSD,HRTEM和物理化学相分析等技术分别对0.1％Nb和0.1％Nb-0.19％Mo微合金低碳热轧钢进行了微观组织形貌、钢中析出相及强化机理的观测和分析.结果表明,与Nb钢相比,Nb-Mo钢的组织较为细小,组织中小角度晶界密度也较高,且Mo的添加使得Nb的析出率升高,尺寸在10nm以下的纳米级MC型析出相(Nb,Mo)C含量较高,这种纳米级析出相(Nb,Mo)C具有较低的熟化速率,不易粗化,因此具有较高的沉淀强化增量,这也是Nb-Mo钢强度高于Nb钢的主要原因.
关键词:
Nb-Mo微合金化
,
强化机理
,
纳米级碳化物
,
析出
王小江
,
孙新军
,
李昭东
,
张正延
,
雍岐龙
,
李员妹
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.02.006
采用扫描电镜(SEM)、力学性能测试试验机和透射电镜(TEM)对一种高Nb微合金钢在400,450℃和500℃不同卷取温度下的组织、力学性能和第二相析出行为进行研究.结果表明:随着卷取温度的降低,卷取过程中过冷奥氏体转变所得贝氏体组织分别为粒状贝氏体(GB)、板条贝氏体铁素体(BF)+GB和板条BF.不同卷取温度下的实验钢析出的第二相主要为(Nb,Mo)C在位错线上的随机析出,部分区域观察到不同程度的相间析出.随着卷取温度的降低,(Nb,Mo)C析出量减少,粒子平均尺寸增大.随着卷取温度的升高,抗拉强度和屈服强度提高,低温冲击韧性下降.强度提高是由于尺寸小于10nm的(Nb,Mo)C大量析出产生的析出强化.
关键词:
卷取温度
,
组织
,
强度
,
析出相
