含Nb-Ti-Al的X100管线钢碳氮化物析出研究.pdfVIP

第35卷第5期 武汉科技大学学报 V01．35，No．5 ofWuhan ofScienceand 2012年10月 Journal University Technology Oct．2012 含Nb—Ti—Al的X100管线钢碳氮化物析出研究 齐亮，申邦坡，胡义锋，张迎晖 (江西理工大学材料科学与工程学院，江西赣州，341000) 摘要：基于双亚点阵模型，建立xloo管线钢(Nb。，Ti，。)(C，N。一，)A1N复合析出热力学模型。热力学模型 450～1100 800～1400 计算结果表明，1 K时，Nb析出量显著增大；l K时，Ti析出速度加快，A1N的析出 450 173 温度为1 K左右。TEM观察及EDS分析结果显示，lK时，有大量细小(Nb，Ti)(C，N)的析出物产 生，Nb与Ti的原子比大于4；1373K时，Nb与Ti的原子比接近1；1523K时，以较大长条形、方形析出物为 主，Nb与Ti的原子比小于0．43。热力学模型计算结果与JMatpro软件计算结果及EDS统计结果有较好的 一致性。 关键词：析出；回溶；管线钢；碳氮化物；热力学模型 3644(2012)05—0361—05 中图分类号：TG335．3文献标志码：A 文章编号：1674 X100管线钢连铸坯再加热过程中第二相粒型，研究X100管线实验钢第二相粒子的析出规 子的溶解析出，直接影响奥氏体组织晶粒变化和 律，对其析出物形貌及分布进行TEM观察和 后续变形过程再结晶规律，最终影响材料的组织 EDS分析，将热力学模型计算结果与JMatpro软 结构和力学性能。有关第二相粒子析出的热力学 件计算结果、TEM及EDS观察分析结果进行比 较。 模型研究较多口删，所涉及体系有(M。Mh) (C。N1一。)L…、Ti(C。N1～)一MnSTi4C2S2∞o和Ti 1 X100管线钢碳氮化物析出模型 (C，N1_，)一A1N—MnS_4o等。本文针对含Nb、Ti和 Al的X100管线钢，建立基于双亚点阵模型的1．1试验钢组成 (Nb。Ti，，)(C。N。。)一A1N复合析出热力学模X100管线钢化学成分如表1所示。 表1 X100管线钢化学成分(_lI，。／％) Table1 Chemical ofX100 steel compositionspipeline C Si Mn Ti Ni Nb Cr Als Mo N Cu 0．045 0．19 1．89 0．012 0．42 0．058 0．31 0．03 0．31 0．0076 0．25 1．2模型建立 (Nb，，Ti。一。)(C。N。一。)可以看作为由若干摩尔二 含Nb、Ti、A1等微合金元素XlOO管线钢的元碳化物和氮化物混合而成，即1摩尔(Nb，， 析出物体系为Fe—Nb—Ti—Al—CN，由热力学规律 可知，A1与N发生反应后生成密排六方结构的 AlN，其不与NaCl结构的(Nb。，Ti。一，)(C，N，。) 的自由能为[1’”1 发生互溶，因此AlN与(Nb，，Ti。…)(C。N，一，)可 视为两个不同的析出过程，二者之间唯一的交互