Nb在60Si2CrVAT彈簧鋼中的析出行為及對(duì)性能的影響研究.pdf

1、本文利用Thermocalc軟件模擬分析了含鈮60Si2CrVAT彈簧鋼的平衡相組成，模擬計(jì)算了鋼中碳、鈮在凝固冷卻過(guò)程中的偏聚析出行為，通過(guò)熱力學(xué)計(jì)算對(duì)碳、氮、鈮元素在均熱過(guò)程中的回溶行為進(jìn)行了研究，對(duì)軋制過(guò)程中碳氮化鈮的析出動(dòng)力學(xué)進(jìn)行計(jì)算并根據(jù)計(jì)算結(jié)果繪制PTT（沉淀量-溫度-時(shí)間）曲線，并利用透射電子顯微鏡觀察了軋制后鋼中含鈮析出物的形貌。使用Glebble熱模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)測(cè)定了鋼的相變溫度并繪制連續(xù)轉(zhuǎn)變(CCT)曲線，并利用光學(xué)顯微

2、鏡對(duì)彈簧鋼的組織進(jìn)行觀察分析。同時(shí)研究了鈮對(duì)彈簧鋼奧氏體晶粒度的影響，并通過(guò)對(duì)比含鈮和不含鈮60Si2CrVAT彈簧鋼的力學(xué)性能，分析了鈮元素對(duì)彈簧鋼力學(xué)性能的影響。
　　研究結(jié)果表明:含鈮60Si2CrVAT彈簧鋼凝固過(guò)程中的含鈮析出物主要集中在晶界處，并呈連續(xù)的或是不連續(xù)的帶狀。為了減少連鑄過(guò)程中的偏聚，需要將C和Nb元素的含量控制在較低水平。碳氮化鈮臨界全固溶溫度隨著C、N和Nb元素含量的增加而升高，當(dāng)鈮含量超過(guò)0.042％

3、左右時(shí)，臨界全固溶溫度高于固相線溫度。鋼中Nb以NbC0.875xN1-x的形式析出，NbC的含量較多，同時(shí)系數(shù)x隨著溫度的升高而單調(diào)遞增。鈮的固溶量隨著溫度的降低為單調(diào)遞減，并隨著鋼中碳氮元素含量的增加而降低，當(dāng)溫度低于1140K時(shí)鈮的回溶量足夠小可忽略不計(jì)。
　　通過(guò)對(duì)碳氮化鈮析出動(dòng)力學(xué)的計(jì)算表明，碳氮化鈮的臨界形核功、臨界形核尺寸均隨著溫度的降低而單調(diào)減小。PTT曲線呈現(xiàn)C狀，C曲線的鼻子點(diǎn)溫度大約為1100℃。隨著變形量和