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铁中掺入轻杂质-计算微合金元素实验
所属分类：显微镜百科 点击次数：176 发布日期：2022-06-20
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铁中掺入轻杂质-计算微合金元素实验 轻杂质(C、N)与微合金元素在奥氏体相晶界区共同偏聚与钢铁的细化机理。由以上的讨论可知，当铁中掺入轻杂质(C、N)时，C、N优先占据晶界的位置，当铁中掺入合金元素时，微合金元素也优先偏聚于晶界处。比较表2．7、表2．8可知，当c、N与微合金元素(Ti、V、Nb)共存时，C、N引起的环境敏感镶嵌能更低，因此更容易偏聚于晶界。那么此时合金元素是否还能偏聚于晶界区呢？为此在C、N偏聚于晶界的模型基础上，将晶界区Fe2和Fe3由微合金元素替换，构造出c、N与微合金元素共同偏聚的大角晶界模型，并计算微合金元素引起的环境敏感镶嵌能。合金元素引起的环境敏感镶嵌能比微合金元素单独偏聚于晶界时的高，但比在完整晶体中引起的低，说明当c或N偏聚于晶界后，微合金元素能够偏聚于掺杂的晶界区。 微合金元素在大角晶界区引起的环境敏感镶嵌能从低到高的顺序为Nb、Ti、V，可见它们偏聚于晶界的从难到易的顺序为V、Ti、Nb。这样当温度下降使得C、N及合金元素的浓度超过其更大固溶度时，在钢的奥氏体晶界区将有C、N化合物脱溶，且这些化合物可作为奥氏体再结晶的异质晶核；另外微合金元素的碳氮化物还可以阻碍奥氏体晶粒的长大，因此晶粒便可以得到细化，且Nb的效果更好。由此可以解释加入细化晶粒元素可使钢超细化的机理。
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