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L/O/G/O
外加颗粒强化钢铁材料的研究
秦森
2021年5月
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研究背景
问题的由来
1949年，C.Zener最早提出了用第二相粒子细化金属晶粒的理论。多年来，
人们对如何利用钢中的第二相粒子来提高钢的性能进行了大量研究：20世纪
70年代，提出了钢的微合金化技术。为了控制单位体积内的形核速率，通过
相变或形变产生高密度位错，使第二相沉淀在位错或位错胞周围。
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0.09%C-0.07%Nb钢在奥0.09%C-0.07%Nb钢在铁素体马氏体时效钢OONi14Cr3Mo3Ti回
氏体中应变诱导NbCN析出中应变诱导NbCN析出〔针状火时在马氏体板条上析出NiMo、
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〔奥氏体晶界析出〕铁素体内部析出〕NiTi等第二相粒子
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研究背景
问题的由来
20世纪90年代，日本新日铁的高村等人提出了氧化物冶金技术，原理是
通过参加适宜的复合脱氧剂和采用合理的脱氧制度来控制氧化物的性质,使
钢中形成某种成分可控且细小弥散的氧化物颗粒,利用它们作为凝固时或固-
固相变时的结晶核心,以改变钢的组织和晶粒度,使钢材具有良好的韧性、较
高的强度及优良的可焊性,使钢中的夹杂物变害为利。Ti2O3已被证实是促进
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晶内铁素体形核最有效的非均质形核的氧化物质点。新日铁采用氧化物冶金
技术生产的铁素体珠光体型非调质钢，将形核于氧化物上的MnS和VN作为晶
内铁素体形核核心,从而细化组织,简化了热处理工艺。具有比淬火回火钢还
高的低温韧性。
以上获得第二相粒子的方法都属于内部析出法，它们对钢铁成分、凝固、
轧制及热处理的要求较高。
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研究背景
问题的由来
外部参加法是从外部往钢液中参加微细粒子，与内生析出第二相粒子
相比，外加方法更具有可控性，对钢液的纯洁度无过高要求，而且对细化
夹杂物、细化原奥氏体晶粒以及后期的加工过程都有作用。而越来越受到
人们的关注。
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首先摆在人们面前的问题就是：应该参加什么样的粒子？
这要从第二相粒子所起的作用中寻找答案。
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一外参加粒子的作用
1细晶强化
2作为再结晶核心和相变核心
3第二相粒子强化
4引发钢中微裂纹
5导致钢材塑韧性的下降
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