钢中强化析出相的理论基础及其应用研究进展

来源期刊：材料导报2020年第S2期

论文作者：李钊 吴润

文章页码：1412 - 1417

关键词：析出相;微合金碳氮化物;析出强化;析出热动力学;析出相的控制;

摘    要：析出强化能够在提升钢的强度的同时较少损害塑韧性,有效改善钢的强韧性,成为该领域的研究热点之一,并已被广泛应用于高性能钢的生产。钢中常见强化析出相为微合金碳氮化物,按微合金元素Nb、V、Ti的原子半径与C、N原子半径之比可分为间隙相或间隙化合物。这两种析出相在奥氏体或铁素体中析出的定量分析一般用固溶度积规律进行,固溶度积公式是热力学推导而成,实际析出过程偏离平衡态。微合金碳氮化物在热轧中的析出会影响奥氏体的动态再结晶,而在冷却后的铁素体中析出则能产生强化作用。析出动力学通过NrT曲线与PTT曲线来描述,它们是在一定的合金元素含量、析出温度和热轧工艺参数下制定的,是衡量析出的重要参量。在NrT曲线鼻尖温度下析出粒子平均尺寸最小,在PTT曲线鼻尖温度下析出最快。粒子在奥氏体中析出能够提高其完全再结晶温度,使轧制过程在未再结晶温度范围内进行,从而促进晶粒细化。铁素体中析出强化有相间析出强化和弥散析出强化。控制钢中析出相体积分数、尺寸以及形状析出相是改善钢强韧性的有效手段,目前关于这方面的研究取得了一定成果。而对非平衡条件下的析出行为、析出相与基体的晶格错配、析出相的化学增量以及析出相变形引起模量强化对钢的强化作用则是未来的研究重点。