通過高溫激光掃描共聚焦顯微鏡（Laser scanning confocal microscopy,LSCM）觀察高Ti（0. 6wt%Ti）低合金鋼升溫和降溫過程中TiC粒子的演變規(guī)律,結(jié)合Thermo-Calc軟件計算并借助OM、SEM、TEM等分析方法對試驗鋼中TiC粒子形貌和分布進行表征,研究TiC粒子的析出規(guī)律。試驗結(jié)果表明:不同溫度階段生成的TiC粒子形態(tài)各異,按照粒徑由大到小順序逐漸從基體中析出,高溫對小尺寸TiC粒子析出的抑制作用更為顯著。高溫下多個尺寸較大的相鄰TiC粒子會在試樣表面發(fā)生聚集形成絮狀形貌,高溫固相析出的TiC粒子由球體不穩(wěn)定狀態(tài)向立方體穩(wěn)定形貌轉(zhuǎn)變,粗化程度可忽略。 

【文章來源】：金屬熱處理. 2020,45(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

Ti含量在液相中的變化過程

圖1 Ti含量在液相中的變化過程試驗鋼中Ti C粒子按尺度分為微米、亞微米和納米3種。試樣拋光后僅可以看到微米和亞微米Ti C粒子原始形貌如圖3(a)所示，粒子分布均勻。隨著溫度上升，試樣表面發(fā)生氧化，氧化層蒸發(fā)后，晶界開始出現(xiàn)。圖3(c)為1100℃時晶界較為清晰的晶粒形貌，此時晶粒尺寸不超過10μm，細小且均勻。隨著溫度上升試驗鋼基體中納米Ti C粒子率先重新溶解入固相中，表現(xiàn)為晶界失去Ti C粒子的釘扎作用發(fā)生移動促使晶粒逐漸長大。但晶粒長大并非同步發(fā)生，圖3(d)給出了1200℃時的晶粒形貌，晶粒間尺寸差異較為明顯，較大的晶粒尺寸已經(jīng)接近50μm。由此推出該溫度下并非所有納米Ti C粒子均溶入基體中，未溶粒子依舊有效釘扎晶界使晶粒保持在原始尺寸。當溫度達到1300℃時晶粒尺寸顯著增大，表面Ti C粒子因為附近基體發(fā)生熱蝕下陷形成圓形淺坑，而表面以下的Ti C粒子開始逐漸顯現(xiàn)出來。同時理論上納米和亞微米尺寸Ti C粒子溶解所產(chǎn)生的Ti和C原子可以依附于未固溶的Ti C粒子表面，引起Ti C粒子的進一步長大[8-9]，因此圖中觀察到的粒子數(shù)量和尺寸也稍有增加。最后當溫度持續(xù)升高到接近1400℃時，Ti C粒子對晶界運動的阻礙作用徹底消失，試樣表面晶界模糊接近熔融狀態(tài)，熱蝕形成的淺坑增大。

試驗鋼中Ti C粒子按尺度分為微米、亞微米和納米3種。試樣拋光后僅可以看到微米和亞微米Ti C粒子原始形貌如圖3(a)所示，粒子分布均勻。隨著溫度上升，試樣表面發(fā)生氧化，氧化層蒸發(fā)后，晶界開始出現(xiàn)。圖3(c)為1100℃時晶界較為清晰的晶粒形貌，此時晶粒尺寸不超過10μm，細小且均勻。隨著溫度上升試驗鋼基體中納米Ti C粒子率先重新溶解入固相中，表現(xiàn)為晶界失去Ti C粒子的釘扎作用發(fā)生移動促使晶粒逐漸長大。但晶粒長大并非同步發(fā)生，圖3(d)給出了1200℃時的晶粒形貌，晶粒間尺寸差異較為明顯，較大的晶粒尺寸已經(jīng)接近50μm。由此推出該溫度下并非所有納米Ti C粒子均溶入基體中，未溶粒子依舊有效釘扎晶界使晶粒保持在原始尺寸。當溫度達到1300℃時晶粒尺寸顯著增大，表面Ti C粒子因為附近基體發(fā)生熱蝕下陷形成圓形淺坑，而表面以下的Ti C粒子開始逐漸顯現(xiàn)出來。同時理論上納米和亞微米尺寸Ti C粒子溶解所產(chǎn)生的Ti和C原子可以依附于未固溶的Ti C粒子表面，引起Ti C粒子的進一步長大[8-9]，因此圖中觀察到的粒子數(shù)量和尺寸也稍有增加。最后當溫度持續(xù)升高到接近1400℃時，Ti C粒子對晶界運動的阻礙作用徹底消失，試樣表面晶界模糊接近熔融狀態(tài)，熱蝕形成的淺坑增大。2.2 Ti C粒子形貌及形成過程分析

【參考文獻】：
期刊論文
[1]TiC顆粒強化型馬氏體耐磨鋼的性能研究[J]. 梁小凱,孫新軍,雍岐龍,康紹光,朱秀光,吳建鵬.  鋼鐵釩鈦. 2017(01)
[2]高鈦鋼中TiC析出機制[J]. 梁小凱,孫新軍,雍岐龍,康紹光,朱秀光.  鋼鐵研究學(xué)報. 2016(09)
[3]稀溶體中第二相質(zhì)點的Ostwald熟化——Ⅰ.普適微分方程[J]. 雍岐龍.  鋼鐵研究學(xué)報. 1991(04)

碩士論文
[1]鋁熔體反應(yīng)合成TiC的微觀形貌與生長機制研究[D]. 馬曉光.山東大學(xué) 2010



本文編號：3145994