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何谓流漩强化?
在普通低合金钢中经常加入微量Nb、v、Ti,这些元素可以形成碳化合物、氮化合物或碳氮化合物,在轧制中或轧后冷却时它们可以析出,起到第二相沉淀强化作用。这些强化在低合金钢的控制轧制中是不可忽视的。例如加热到1250℃的Nb钢,沉淀强化的作用平均每0.01%Nb可提高屈服强度19.6MPa。
第二相的沉淀过程即是过饱和固溶体的分解过程。第二相能沉淀析出的必要条件是固溶体合金的溶解度随着温度的降低而减小,因此加热后得到的过饱和固,溶体将随着温度的降低而析出。第二相析出的动力学、析出的形态、部位等将随加工工艺(其中包括冷却条件)而异。
沉淀强化的机制是位错和颗粒之间的相互作用,可以通过两种机制来描述:
①对提高强度有积极作用的绕过过程;②对提高强度作用较小的剪切过程。
此外,沉淀相的部位、形状对强度都有影响。其一般规律是:沉淀颗粒分布在整个基体上比晶界沉淀的效果好;球状颗粒和片状颗粒相比,球状有利于强化。因为片状颗粒对于在与其平行的原子面上运动的位错的阻力很小,而球状颗粒对于任何原子面上运动的位错有相同的阻力。形变热处理是在第二相质点沉淀前对材料施以塑性变形,因而使位错密度增加,第二相沉淀形核位置增多,因而析出物更为弥散。如果形变还能造成亚晶,那么第二相沉淀在亚晶界上,其分布密度更为弥散。这就是形变热处理造成强化的原因之一。随着时效时间的延长,强度将连续下降(这是因为颗粒长大和颗粒间距加大)。因此对沉淀强化析出的质点应具有尽可能小的溶解度和很小的凝聚性,也就是说能在各种温度下保持稳定。结构钢中的碳化物、氮化物和碳氮化物在实际使用中能满足这些要求。
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