铌在高碳钢凝固过程中行为特性的模型分析

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《高Nb微合金钢中NbC的析出对组织与硬度的影响》范文

《高Nb微合金钢中NbC的析出对组织与硬度的影响》篇一一、引言高Nb微合金钢是一种具有优良力学性能的金属材料，其中Nb（铌）元素的添加对钢的组织和性能起到了重要作用。

NbC （铌的碳化物）作为高Nb微合金钢中的主要析出相，其形成与析出对钢的组织结构和硬度具有显著影响。

本文将重点探讨高Nb 微合金钢中NbC的析出行为及其对组织与硬度的影响。

二、NbC的析出行为1. 形成过程在高Nb微合金钢中，Nb元素与C元素结合形成NbC。

这一过程主要发生在钢的固溶处理和随后的冷却过程中。

在高温下，Nb和C元素在钢基体中达到一定的过饱和度，随着温度降低，过饱和的Nb和C元素开始析出，形成NbC。

2. 析出动力学NbC的析出动力学受钢的化学成分、热处理工艺以及冷却速率等因素的影响。

一般来说，钢中Nb含量越高，C含量适中，则NbC的析出速度越快，数量也越多。

此外，热处理工艺中的保温时间和冷却速率也会影响NbC的析出行为。

三、组织影响1. 晶粒细化NbC的析出有助于晶粒细化。

在钢的凝固过程中，细小的NbC颗粒可以作为非均质形核的核心，促进晶粒的形成。

此外，NbC还可以阻碍晶粒长大，从而使得钢的组织更加均匀细密。

2. 相结构变化随着NbC的析出，钢中的相结构也会发生变化。

NbC的形成会导致钢基体中其他元素的分布发生变化，进而影响相的结构和类型。

这些变化有助于提高钢的力学性能。

四、硬度影响1. 硬度提升由于NbC的硬度和强度较高，其析出可以显著提高钢的硬度。

此外，晶粒细化也是硬度提升的重要原因。

细小的晶粒具有更高的强度和硬度，因此，高Nb微合金钢中NbC的析出有助于提高整体硬度。

2. 强化机制NbC的析出对钢的强化机制主要包括固溶强化和沉淀强化。

固溶强化是指Nb元素固溶于钢基体中，通过提高基体的强度来强化整体性能。

沉淀强化则是通过NbC等硬质相在钢基体中析出，阻碍位错运动，从而提高钢的强度和硬度。

五、结论高Nb微合金钢中NbC的析出对组织和硬度具有显著影响。

《工业加热》2007年总目次

维普资讯
Байду номын сангаас
综述蓄热室新型蓄热体的研究进展………… ……………… ……… …… ……… ………………………………………… 李爱菊，王毅，张仁元，等（—）１１非接触红外测温在火焰加热系统中的应用及局限性………………… …… …… …… …… ……… ……… …………… 杨浩林，赵黛青，杨卫斌（５１）高温红外辐射节能涂料的研究现状与发展趋势…………………… ……………… ……… …………………………… 冯胜山，鲁晓勇，许顺红（—Ｏ１１）我国钢铁工业余热余能调研报告……………………… ………………………………………………………… 一王建军，蔡九菊，陈春霞，等（—）２１连续热镀锌退火炉的优化控制策略及其分析………………………… ……… ……… …… …………………………… 豆瑞锋，温治，李强，等（－）２４多相催化剂用于制备生物柴油的研究进展………・ ……………………… ………… …………… ……… ……………… 徐娟，包桂蓉，王华（— ）・６１电弧炉炼钢节能技术发展……………………………… … ……………………………………………………… 。 ‘刘润藻，郁健，高金涛，等（— ）６５钢氧化特性的研究动态………………… …………………… ………… …… ………………………………………… 欧阳德刚，蒋扬虎，罗安智（—）６８热能工程炼铁系统的物质流和能量流的炯分析 ……………………………………………………………………………一吴复忠，蔡九菊，张琦，等（—５１１）基于面热源的钢坯温度分布精确解…………………………… ……… ……… ……………… ………………… ‘ 。蒋绍坚，张灿，匡中付，等（—９１１）分离结构扰流柱的叶片通道流动与换热数值研究………………………………………… ……… ……… ……… …… 徐青，凌长明，赵冬梅（— １１２）周德成，王忠金，刘建光（—４１２）工业炉窑的系统节能冯俊小，杨守慧（—７１２）内配碳球团热风穿流干燥的实验研究…………………… 张涛，贾力，曾艳艳（— ｊ２９氧化钙水合煅烧后孔隙特性的分析……………………… 无烟燃烧技术ＣｕＯ基氧载体的性能分析 ……………… 刘明春，王华，魏永刚（—２２１）魏永刚，王华，何方（—６２１）氧化铁作为氧载体在无烟燃烧技术中反应活化能的确定危声南，王恒赵立合，等（—９２１１高压水除鳞参数对板坯表面温度均匀性影响的分析 …… 孙晨，姜泽毅，刘志成，等（—２２２）全氢罩式炉钢卷退火过程在线数值仿真 … … … … … … … 赵斌，刘景新（—５２２）４２ＭＷ燃煤热风炉换热器壁温计算方法研究 ………… ．张华美，鄂加强，彭亮（—）３１发动机企业生产过程中能耗组合预测模型及应用…… … 高建培，黄斌，张利波（．）３４微波加热烟杆制备活性炭处理含铜废水……………… ・・张兴良，蔡九菊，张琦，等（— ）３７宝钢燃气系统引入ＣＯＲＸ煤气的应用分析 ……… …・Ｅ・李世武，熊莉芳（－）３１０封闭方腔自然对流换热的研究…………………………… 杨立新，巴黎明，李星（—４３１）溶液反应堆两相流动传热数值模拟…… ……………… … 陈智杰，姜泽毅，张欣欣（—Ｏ３２）环形加热炉管坯二维在线数学模型的研究……………… 连续热镀锌退火炉内热过程数学模型及其分析…… …・・李强，温治，豆瑞锋，等（—３３２）圆管螺旋流的流动与传热数值模拟……………………… 郭永辉，刘朝（—７３２）铝材退火炉退火过程的传热分析李建平，艾江波，胡仕成（— ）４１新型高效热管式加热炉的优化设计及其实现孙宏佐，楼国锋，温治，等（— ）４４液化气梭式窑内流场与换热的数值模拟研究汪和平，宫小龙冯青，等（— ４７Ｊ胡正，林其钊（・Ｏ４１）中餐炒菜灶的系统热效率分析 ……………… Ｋ／流模型及其在ＦＵＥ－７湍ＬＮＴ软件中的应用熊莉芳，林源，李世武（—３４１）刘鹏飞，童正明（—６４１）辐射腔体热源反向优化设计………………… 张立宏，蔡九菊（－）５１钢铁企业蒸汽利用方式的研究 … … … … … … … … … … … … … … ・・吕国强，王华，马文会，等（—）５４Ｌ４ｉ吸收Ｃ的实验研究 … … … … … … … … … … … … … … … ・ｉＯＳＯｚ ‘ 叶勇军，寇广孝，王汉青（—）５７增氧燃烧型冷凝式燃气锅炉节能特性的研究 ……………………… ＦＵＥＬＮＴ软件在焙烧炉设计中的应用 … … … … … … … … … … … 姚成军，徐明厚（—】５１）氧化球团回转窑质能平衡分析及节能优化 ………………………… 冯俊小，吕悠扬，张永明，等（一４５ｌ）豆油微乳化燃料的制备及燃烧特性 ………………………… ……・一夏德宏，陈钧伟郭美荣（—７５１）天然气替代丙烷气制备可控气氛的能耗分析 ……………………… 李伟，时章明，王洪才（－０５２）煤气发生炉温度场分析计算 ………………………………………… 孙雷，仇性启，张兵（—２５２）甲烷／空气湍流扩散燃烧的小火焰模拟 …… ……………………… 王姣，吴匝，武文斐（－４５２）ＬＦ精炼渣泡沫化的研究 … … … … … … … … … ・ … … … … … … －・闵义，丁松，谢健，等（—２６１）线一板型静电除尘器电场的三维数值算法 ………………………… 雷洪，赫冀成（－５６１）ＦＳ中问包控流装置的物理模拟 … … …… … …… … …… … … … ＴＣ屈天鹏，冯丽萍，赵晨光，等（—８６１）丙烷／空气扩散火焰流场的ＰＶ试验研究 … … …… … …… … …… Ｉ张亚竹，赵增武，武文斐，等（．Ｏ６２）ＴＯ：ｉ和ＴＣＮ）对连铸保护渣粘性特征的影响 … … … … … ｉ，ＴＮｉ（刘承军，孙丽枫，毛天成，等（—３６２）大曲率弯管内颗粒运动的数值模拟…… ……… ……… ……… …… 罗志国，刘爱华（・５６２）添加剂对连铸保护渣粘度及流动性的影响…………………… …… 卢艳青，张国栋，姜茂发，等（—７６２）本钢Ｉ钢连铸板坯质量分析与评价 ……………………………… Ｆ冯巍，白国林，王睿之，等（—９６２）不同温度条件下连铸保护渣结晶性能的研究………… ……… …・・孙丽枫，宋智芳，张宁，等（—１６３）ＣＯＳ晶玻璃析品行为的影响 ……………………………… ａ／ｉ对微Ｏ张大勇，谢建，马天玲，等（—３６３）铌在高碳钢凝固过程中行为特性的模型分析………… …………・・方磊，丁松，黄桂斌，等（—６６３）连铸坯中心偏析的研究………………………………… …………－・孙群、张波、赵晨光，等（—８６３）８Ｂ钢中氧化物系夹杂物的控制研究 … …………… …………一２倪冰，林媛，邹宗树（—１６４）自腐菌对染料废水脱色的研究 … … … … … … … … … … … … …… ・・黄亚鹤，常天俊，杨中东（—３６４）管排数对三角小翼式涡产生器式管片换热器换热影响的数值分析胡万玲，管勇（—５６４）

热处理过程中铌对高铬钢组织性能的影响

Ｋｅｒｓ：ｈａｅｔｅｔｈｇｈＯｉｍｔｅ；ｉｂｕ；ａｄｅｓｃｒｉｅ；ｍｐｃｕｎｓｙｗｏｄｅｔｒａｍｎ；ｉｈｃｒｍｕｓｅｌｎｏｉｍｈｒｎｓ；ａｂｄｉａｔｏｇｈｅｓｔｔ
ＨｉｈＣｈＯｉｍｅＩｙＤｉｅｅｔＨｅｔｅｔｇｒｍｕＳｔｅｂ仟ｒｎａａｍｅｎＴｒｔ
ＺＨＡＮＧ－ｕｎ，ＡＯ－ｉ，ＡＯｅｇｚｉＷＡＮＧ — ｉｇＴＹｕｇａｇＺＨＡｉｎＺＨｍＺｈｎ — ｈ，Ａｉｎ，ＡＮＧｑＤｉ
ＡｂｔａｔＴｈｆｃｓｏｅｔｒａｍｅｔｐｏｅｓｏｈａｄｅｓａｄｉｐｃｏｇｎｓｆｎｗｉｈｓｒｃ：ｅｅｆｔｆａｅｔｎｒｃｓｎｔｅｈｒｎｓｎｅｈｔｍａｔｕｈｅｓｏｅｈｇｔ
ｄｓｏｕｉｎｆａｂｄｉｈｇｈｈＯｉｍｓｅｌｕｉｇｔａｓｅｉｚｎ．Ｔｈｂｓａｓｅｉｚｎｉｓｌｔｏｃｒｉｅｎｉｃｒｍｕｏｔｅｄｒｉｎｓｕｔｎｔｉｇｉｅｅｔｕｔｎｔｉｇｉｔｍｐａｕｅｏｈｅｔｔｅ７ — ０。ｗｈｃｎｒａｅｙ１０。ｏｐｒｄｗｉｈｔｆｅｅｒｔｒｆｔｅｔｓｅｌｓ１００１１ｓｉ０Ｃ．ｉｈｉｉｃｅｓｄｂｓ０Ｃｃｍａｅｔｔａｈｏ
ｃｒｍｉｍｓｅ１ｈ０ｕｔｅｗｅｅｓｕｉｄｎｈｓｐｐｒｎｉｍｉｒｓｒｃｕｅｗａａａｙｅａｒｔｄｅｉｔｉａｅ．ａｄｔｓｃＯｔｕｔｒｓｎｌｚｄｓｗｅ１ｌ．Ｔｈｅ

《一种含V和Nb高氮CrMn奥氏体不锈钢的热变形行为与组织特性研究》范文

《一种含V和Nb高氮CrMn奥氏体不锈钢的热变形行为与组织特性研究》篇一一、引言随着现代工业的飞速发展，对高性能、高可靠性的材料需求日益增加。

不锈钢作为其中一种重要的工程材料，其性能的提升及改进成为了研究热点。

本文主要探讨一种含有V（钒）和Nb （铌）的高氮CrMn奥氏体不锈钢的热变形行为与组织特性。

通过对这种不锈钢的研究，可以进一步了解其材料性能，为实际应用提供理论支持。

二、材料与方法1. 材料制备本研究所用材料为一种含V和Nb的高氮CrMn奥氏体不锈钢。

通过真空感应熔炼法制备，确保材料的纯净度和均匀性。

2. 实验方法采用热模拟试验机对材料进行热变形实验，观察其热变形行为。

通过金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射等手段，分析材料的组织特性。

三、热变形行为研究1. 热变形参数在热变形实验中，我们主要关注了变形温度、变形速率和应变等参数对材料的影响。

实验结果表明，随着变形温度的提高和变形速率的降低，材料的热变形能力得到提高。

2. 热变形机制通过观察和分析，我们发现该高氮CrMn奥氏体不锈钢在热变形过程中，主要通过位错滑移和晶界滑移等机制进行。

同时，V和Nb的加入对位错运动和晶界滑动产生了显著影响，进一步影响了材料的热变形行为。

四、组织特性研究1. 显微组织观察通过金相显微镜和扫描电镜观察材料的显微组织，我们发现该高氮CrMn奥氏体不锈钢具有均匀的晶粒结构和清晰的晶界。

V和Nb的加入使得晶粒得到细化，提高了材料的力学性能。

2. 相结构分析通过X射线衍射分析，我们发现该材料主要由奥氏体相组成，同时含有少量的其他相。

V和Nb的加入对相结构产生了影响，使得材料具有更好的耐腐蚀性和高温性能。

五、结论本研究通过对一种含V和Nb的高氮CrMn奥氏体不锈钢的热变形行为与组织特性进行研究，得出以下结论：1. 该高氮CrMn奥氏体不锈钢具有良好的热变形能力，其热变形行为受变形温度、变形速率等因素的影响。

在适当的热变形条件下，材料可以获得较好的力学性能。

铌高性能结构钢相变规律的研究

验采用圆柱试样。
般而言，高强度钢在材料韧性和可焊性等方面往
往不尽人意，在一定程度上限制了其使用范围。这铌微合金化高性能结构钢则不仅保持了较高的强度，而且在材料的可焊性、抗脆断和疲劳性能、抗腐蚀和耐候性能等方面都比传统钢材有明显的提高和改善。通过对铌微合金化高性能结构钢相变规律的研究，为新一代高性能结构钢的开发和工艺优化奠定
２钢种的成分设计
一
热电偶处分割成两段，磨制、械抛光后用４经机％的硝酸酒精溶液浸般高性能结构钢要求力学性能和冷弯性能见
表１在现有国家标准之上，。对韧性提出了更高要求，纵向一４ ℃Ａ０ｗ要达到１０／２０１０，并且在拉伸变形ＪＪ
化，珠光体细小分散，当冷却速度大于１５℃，时，ｓ得到完全贝氏体组织；随变形温度的降低，铁素体晶粒细化，珠光体的球团
和片层间距减小，组织的均匀性改善；随变形程度的升高，素体体积分数增加，铁且组织细小均匀。铌高性能结构钢终轧后
冷却速度应控制在５℃／左右，ｓ终轧温度选择８０℃。５
周兰聚，李成军，郭洪涛
（济南钢铁集团总公司，山东济南２００）５１１
摘
要：利用ＭＳ０热／Ｍ～１０力模拟机，究了不同冷却速度下铌高性能结构钢奥氏体动态转变规律及不同终轧温度和不研
同压缩比对显微组织的影响。结果表明：在冷却速度为１～５℃／得到完全的铁素体和珠光体，随冷速增大，ｓ且晶粒明显细

一种高铌X80管线钢的组织性能分析

一种高铌X80管线钢的组织性能分析Microst ruct ure and Mechanical Properties of a HighNb2microalloyed X80Pipeline Steel张莉莉1,张骁勇1,高惠临1,王　锋2(1西安石油大学材料科学与工程学院,西安710065;2武汉钢铁股份有限公司大型轧钢厂,武汉430080)ZHAN G Li2li1,ZHAN G Xiao2yong1,GAO Hui2lin1,WAN G Feng2 (1School of Materials Science and Engineering,Xi’an Shiyou University,Xi’an710065,China;2The Heavy Sectio n Mill of Wuhan Iron and Steel Company Limited,Wuhan430080,China)摘要:采用力学性能测试手段和电子显微分析技术对一种高铌(Nb)合金设计的X80管线钢的组织与性能进行了研究。

结果表明:这种高Nb管线钢具有高的强韧性和低的韧脆转变温度,已成功应用于国内“西气东输二线”工程。

对Nb元素在管线钢的细晶强化、组织强化和沉淀强化作用进行了分析。

关键词:X80管线钢;针状铁素体;Nb元素中图分类号:T G14211 文献标识码:A 文章编号:100124381(2009)0520001205Abstract:Mechanical property testing and microscope analysis were applied to evaluate t he micro st ruc2 t ure and mechanical p roperties of a high niobium2microalloyed X80pipeline steel.The result s show t hat t he high niobium2microalloyed pipeline steel po ssesses higher st rengt h2toughness and lower duc2 tile2brittle t ransition temperat ure,and was already successf ully applied to t he Second West2east Gas Pipeline Project in China.The effect s of niobium2microalloyed element on grain refinement,micro2 st ruct ure strengt hening and precipitation hardening of pipeline steel were analyzed.K ey w ords:X80pipeline steel;acicular ferrite;niobium2microalloyed 国内X70管线钢的生产趋于成熟,已成功应用于“西气东输一线”等管线工程。

《高Nb微合金钢中NbC的析出对组织与硬度的影响》范文

《高Nb微合金钢中NbC的析出对组织与硬度的影响》篇一一、引言高Nb微合金钢是一种具有优异力学性能的金属材料，其独特的物理和化学性质使其在许多工程领域得到广泛应用。

其中，Nb（铌）元素的添加对钢的性能起到了关键作用。

本文将重点探讨高Nb微合金钢中NbC（碳化铌）的析出行为对组织与硬度的影响。

二、高Nb微合金钢的基本性质高Nb微合金钢主要由铁、碳和铌等元素组成。

铌元素的添加可以显著提高钢的强度、韧性和耐腐蚀性。

在高温冶炼过程中，铌与碳元素结合形成NbC，这种碳化物的析出行为对钢的组织和性能有着重要影响。

三、NbC的析出过程及其机制1. 析出过程高Nb微合金钢在热处理过程中，NbC的析出主要发生在奥氏体区间的冷却过程中。

随着温度的降低，NbC逐渐从基体中析出，形成细小的颗粒状物质。

2. 析出机制NbC的析出机制主要受温度、时间和冷却速率等因素的影响。

当温度降低到一定值时，NbC的形核和生长速率加快，从而促进其从基体中析出。

此外，合适的冷却速率也有助于NbC的均匀析出。

四、NbC的析出对组织的影响1. 晶粒细化NbC的析出可以有效地细化晶粒，使钢的组织更加均匀。

这是因为NbC可以作为异质形核的核心，促进晶粒的形成和生长。

此外，NbC的析出还可以阻碍晶界的迁移，从而起到晶粒细化的作用。

2. 亚结构变化随着NbC的析出，钢中的亚结构也会发生变化。

析出的NbC 颗粒可以改变位错的运动轨迹，从而影响亚结构的形成和演化。

这有助于提高钢的力学性能和抗疲劳性能。

五、NbC的析出对硬度的影响1. 硬度的提高由于NbC具有较高的硬度，其从基体中析出后可以提高钢的整体硬度。

这是因为NbC颗粒可以阻碍位错的运动，从而提高钢的抗变形能力。

此外，晶粒细化和亚结构变化也有助于提高钢的硬度。

2. 硬度的分布特点在高Nb微合金钢中，由于NbC的分布不均匀，导致硬度的分布也呈现出一定的特点。

通常，在析出NbC颗粒较多的区域，硬度较高；而在析出较少的区域，硬度相对较低。

《高Nb微合金钢中NbC的析出对组织与硬度的影响》

《高Nb微合金钢中NbC的析出对组织与硬度的影响》篇一一、引言高Nb微合金钢作为一种重要的工程材料，因其优异的力学性能和良好的加工性能，在汽车、桥梁、建筑等领域得到了广泛应用。

Nb（铌）作为微合金元素，在钢中具有显著的影响。

其中，NbC的析出行为对钢的组织和硬度具有重要影响。

本文将详细探讨高Nb微合金钢中NbC的析出行为及其对组织与硬度的影响。

二、NbC的析出行为1. 析出过程在高Nb微合金钢中，Nb元素与C元素结合形成NbC相。

在钢的凝固和冷却过程中，NbC相会从过饱和的固溶体中析出。

这一过程受到钢的化学成分、冷却速度、热处理工艺等因素的影响。

2. 影响因素（1）化学成分：钢中Nb和C的含量对NbC的析出行为具有重要影响。

当Nb和C的含量达到一定比例时，有利于NbC的形成和析出。

（2）冷却速度：冷却速度对NbC的析出有显著影响。

较快的冷却速度有助于形成细小的NbC颗粒，从而提高钢的力学性能。

（3）热处理工艺：热处理工艺对NbC的析出行为具有重要影响。

适当的热处理工艺可以促进NbC的均匀析出，提高钢的性能。

三、NbC析出对组织的影响1. 晶粒细化NbC的析出有助于晶粒细化。

细小的NbC颗粒可以作为非均质形核的核心，促进晶粒的形核和生长，从而细化钢的组织。

晶粒细化可以提高钢的强度和韧性。

2. 相结构变化NbC的析出可以改变钢的相结构。

在析出过程中，NbC相与基体之间发生交互作用，形成复杂的相结构。

这些相结构的变化对钢的力学性能具有重要影响。

四、NbC析出对硬度的影响1. 硬度提高由于NbC具有较高的硬度，其析出可以显著提高钢的硬度。

细小的NbC颗粒可以有效地阻碍位错运动，提高钢的抗变形能力，从而增加硬度。

2. 硬度的分布硬度的分布受到NbC的分布和数量的影响。

当NbC均匀地分布在钢基体中时，硬度的分布较为均匀；而当NbC的数量较多且分布不均匀时，可能导致局部硬度的差异。

五、结论高Nb微合金钢中NbC的析出行为对组织与硬度具有重要影响。

《高Nb微合金钢中NbC的析出对组织与硬度的影响》范文

《高Nb微合金钢中NbC的析出对组织与硬度的影响》篇一一、引言高Nb微合金钢作为一种重要的工程材料，因其良好的力学性能和工艺性能，在桥梁、建筑、汽车制造等领域有着广泛的应用。

其中，铌（Nb）的添加对于钢的微观结构和性能起着至关重要的作用。

而NbC的析出行为作为影响钢的力学性能的关键因素之一，本文将深入探讨其在高Nb微合金钢中的析出过程及其对组织与硬度的影响。

二、NbC在高Nb微合金钢中的析出（一）NbC析出的基本原理在高Nb微合金钢中，铌元素与碳元素结合形成稳定的化合物NbC。

这种析出过程通常在钢的固溶处理过程中发生，随后在随后的冷却过程中进一步发展。

（二）NbC的析出过程NbC的析出过程受到温度、时间、合金元素含量等多种因素的影响。

在高温下，铌元素和碳元素在固溶处理过程中形成过饱和固溶体。

随着温度的降低，过饱和固溶体中的NbC开始析出，形成细小的碳化物颗粒。

三、NbC的析出对高Nb微合金钢组织的影响（一）对晶粒尺寸的影响NbC的析出有助于细化晶粒，这是因为细小的NbC颗粒可以作为非均质形核的核心，促进钢的晶粒细化。

此外，NbC的析出还可以阻碍晶粒长大，进一步优化钢的组织结构。

（二）对相组成的影响NbC的析出改变了钢中的相组成。

随着NbC的析出，钢中的硬质相增加，这有助于提高钢的硬度和耐磨性。

同时，铌元素的加入还可以促进其他稳定相的形成，进一步优化钢的组织结构。

四、NbC的析出对高Nb微合金钢硬度的影响（一）硬度提升的机理NbC作为一种硬质相，其析出可以显著提高钢的硬度。

这是因为NbC具有较高的硬度，且其细小的颗粒状结构可以有效地阻碍位错运动，从而提高钢的力学性能。

（二）硬度与NbC含量的关系高Nb微合金钢的硬度与其中的NbC含量密切相关。

一般来说，随着NbC含量的增加，钢的硬度也会相应提高。

然而，过高的NbC含量可能会导致钢的脆性增加，因此需要合理控制NbC 的含量以获得良好的综合性能。

五、结论高Nb微合金钢中NbC的析出对组织与硬度具有显著影响。

《2024年一种含V和Nb高氮CrMn奥氏体不锈钢的热变形行为与组织特性研究》范文

《一种含V和Nb高氮CrMn奥氏体不锈钢的热变形行为与组织特性研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，不锈钢因其优异的耐腐蚀性、高强度和良好的加工性能，在众多领域得到了广泛应用。

CrMn奥氏体不锈钢作为一种重要的不锈钢类型，其性能和微观结构的研究一直备受关注。

本篇论文将针对一种含有V（钒）和Nb（铌）元素的高氮CrMn奥氏体不锈钢进行研究，着重分析其热变形行为与组织特性。

二、实验材料及方法本研究使用的材料为一种新型的含V和Nb高氮CrMn奥氏体不锈钢。

通过高温热变形实验，观察其在不同温度和应变速率下的热变形行为，同时采用金相显微镜、X射线衍射仪等手段对热变形后的材料进行微观组织分析。

三、热变形行为研究1. 温度对应力-应变曲线的影响在恒定的应变速率下，改变实验温度可以发现，随着温度的升高，材料在变形过程中呈现出更加良好的延展性，其应力-应变曲线上的峰值应力会明显降低。

这表明在较高的温度下，材料的热变形能力得到提升。

2. 应变速率对热变形行为的影响在恒定温度下，应变速率的增加会导致应力-应变曲线中的峰值应力上升，并且热变形过程中出现的硬化现象也更为显著。

这说明在高应变速率下，材料表现出较强的变形抗力。

四、组织特性分析1. 晶粒结构与形态通过对金相显微镜的观察发现，该含V和Nb高氮CrMn奥氏体不锈钢在热变形后，晶粒呈现出明显的奥氏体特征。

同时，晶粒大小和形状在不同温度和应变速率下存在显著差异。

高温度和高应变速率有利于获得更为细小的晶粒结构。

2. 元素分布与析出相通过X射线衍射仪的分析发现，V和Nb元素在材料中以固溶态和析出相的形式存在。

这些元素的加入有助于提高材料的强度和韧性。

此外，高氮含量也有助于形成氮化物析出相，进一步强化了材料的性能。

五、结论本研究通过实验分析了一种含V和Nb高氮CrMn奥氏体不锈钢的热变形行为与组织特性。

结果表明，该材料在高温下表现出良好的热变形能力，且其晶粒结构、元素分布及析出相均对材料的性能产生重要影响。

Nb_Ti钢高温变形时动态再结晶行为及模型探讨

图 1 为实验所得真应力2应变曲线。实验结果表明 ,在 1000 ℃变形时 ,只有应变速率为 0. 1 的
1 实验方法
实验用钢取自工业生产条件下热连轧粗轧机组轧后带坯 ,取样厚度为 34mm ,按热模拟实验要求加工成Φ8 ×12mm 的圆柱体试样。钢种为 Nb2 Ti 微合金钢 ,化学成分为 : wC0. 09 % , wSi 0. 02 % ,
2 实验结果分析
2. 1到稳定状态的峰值
(a) T = 1000 ℃
(b) T = 1100 ℃ 图 1 真应力2应变曲线
情况发生了明显的完全动态再结晶。在 1100 ℃ 变形时 ,除了应变速率为 15. 0 的情况下未观察到峰值应变外 ,在其他应变速率较低的情况下均观察到较完全的动态再结晶 ,说明温度对动态再结晶影响较大 ,温度越高 ,动态再结晶越易发生。在相同温度下 ,随着应变速率的增加 ,峰值应变右移 ,说明在大应变速率下动态再结晶难于启动。当应变速率相同时 ,变形温度越低 ,应力峰值向真应变增大方向移动 ,说明动态再结晶在高温下易
文献[1～4 ]得 :
ε s
=
01006 d0015
Z011027
(1)
εp = 9192 ×10- 5 d0015 Z012231
(2)
εc = 61446 ×10- 5 d0015 Z012231
(3)
式中
:
ε s
———稳定
时
的
应
变
;
ε P
———峰
值
应
变
;
ε C
———动态再结晶临界应变
;
d0
———初始晶粒大
图 4 峰值应变预报值与实测值对比结果

铌对钢筋组织和性能的影响

相呈球形或近球形。
关键词晶ｔｏｆＮｉｏｂｉｕｍｏｎＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＳｔｅｅｌ
ＹａｎｇＸｕｅＺｈａｏＷｅｉ－ｄｏｎｇ２ＣｈｅｎＤａ — ｓｈｕａｎｇ
ｍｏｓｔｓｅｐａｒａｔｅｏｕｔｆｒｏｍｆｅｒｒｉｔｅｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎａｎｄａｌｉＲｌｅｎｅａｒｂｙｒａｇｉｎｂｏｕｎｄａｒｙ，ｈｅｔｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｅｄｐｈａｓｅｉｓｓｐｈｅｒｉｃａｌｏｒｎｅａｒｌｙｓｐｈｅｒｉｃａ１．
ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｇｒａｄｕａｌｌｙｉｎｃｒｅａｓｅ．ＴＥＭａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｎｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓｈｏｗｔｈａｔＮｂｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｄｅ（ＮｂＣＮ）
ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇＮｂ（０．０４０％、０．０３３％、０．０３７％），ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｈａｔｔ，ｉｔｃａｎｂｅｔｔｅｒｒｅｇｕｌａｔｅａｕｓｔｅｎｉｔｅｔｏｒｅｉｆｎｅｔｈｅ

铌在钢筋生产中的应用

铌在钢筋生产中的应用1．当代中国的钢筋1.1概况钢筋混凝土结构用钢筋共有七大类：即热轧钢筋、冷拉钢筋、冷拔低碳钢丝、冷变形钢丝、碳素钢丝、钢绞线。

应用钢丝的品种计19种。

各类钢筋年用量总计2000万吨以上。

这个数还在逐年增加。

目前，20MnSiⅡ级钢筋占钢筋总量90%以上，成为钢筋生产的主导产品。

予应力钢筋主要使用冷拉40Si2MnV Ⅳ级钢筋和冷拉Ⅱ级钢筋。

予应力钢筋的种类、品种严重滞后于客观需要。

概括起来说，钢筋的强度级别总体为310MPa。

同国际上大量使用400MPa级占70-80%的钢筋差一个级别。

1.2 质量问题以及影响质量的主要因素迄今为止，我国钢筋系列是以C Mn Si强化分级而建立的。

由于珠光体的原因，以C 为主导的强化机制系列钢筋（包括热轧、冷轧）由于强度的发展，出现了严重的强度与延性失调，主要表现为韧性指标低下，抗应变时效性能差，其次是施工现场的工艺性能：焊接、冷弯、调直等性能差。

第三是冷加工钢筋的延性差。

上述质量问题表现在各类钢筋中为强度与延性不匹配，材料缺口敏感性强，抗应变时效性差，加工硬化率大，加工软化等。

从现代钢铁材料学考查，我国钢筋性能不稳、韧性差的主要原因是钢中自由氮N t和晶粒度。

我国的冶金设备较为落后，对这两个因素控制不住或无力控制。

这是两个由冶金装备所决定的物理冶金因素。

影响低炭铁素体·珠光体钢的主要因素以及冶金控制，集中表现在如下两个经验公式σY=15.4(3.5+2.1Mn+5.4Si+23N f 1/2+1.13d -1/2 ) (1)Tc(℃)=-19+44Si+700 N f 1/2+2.2珠光体-11.5d-1/2 (2)晶粒度d=mm，元素为百分含量，Tc为韧脆转变温度。

清楚的显示了自由氮N f和晶粒度的d -1/2对钢的强韧性的影响。

这两个十分敏感的因素控制着强度与韧性。

这个因素不稳定就是材质低劣的表现。

重要的结论:细化晶粒是提高强度，同时又是提高韧性(降低韧脆转变温度)的主要方法。

《Nb在中碳Cr-Mo-V-Nb调质钢中的组织细化和强韧化作用》

《Nb在中碳Cr-Mo-V-Nb调质钢中的组织细化和强韧化作用》篇一一、引言在众多钢铁材料中，调质钢以其独特的物理和机械性能在各个领域都有着广泛的应用。

特别是在汽车、桥梁和重机械制造等领域，中碳Cr-Mo-V-Nb调质钢因其良好的强度、韧性和加工性能而备受青睐。

而其中，铌（Nb）元素作为一种重要的合金添加剂，对调质钢的组织和性能起着关键的作用。

本文旨在深入探讨Nb在中碳Cr-Mo-V-Nb调质钢中的组织细化和强韧化作用。

二、Nb元素的基本性质和作用机制铌（Nb）是一种高熔点的难熔金属，具有优良的耐热性和耐腐蚀性。

在钢铁材料中，铌主要与碳（C）和氮（N）等元素形成复合碳化物（NbC）和氮化物（NbN），从而对钢的组织和性能产生影响。

在调质过程中，Nb能够有效地促进钢的奥氏体晶粒细化，改善晶界状态，同时通过形成强化的复合化合物，提高材料的硬度和韧性。

三、Nb在中碳Cr-Mo-V-Nb调质钢中的组织细化作用1. 促进奥氏体晶粒细化：在调质过程中，Nb能够降低奥氏体晶粒的长大速度，促进晶粒细化。

这是因为Nb能够有效地阻碍奥氏体晶界的迁移，使得晶粒更加均匀、细小。

2. 改善晶界状态：Nb能够有效地净化晶界，减少晶界处的杂质和缺陷，从而改善晶界状态，提高材料的强度和韧性。

3. 形成复合碳化物和氮化物：Nb与C、N形成的复合碳化物和氮化物具有较高的硬度和稳定性，能够有效地提高材料的耐磨性和抗疲劳性能。

四、Nb在中碳Cr-Mo-V-Nb调质钢中的强韧化作用1. 提高强度和硬度：通过形成复合碳化物和氮化物，以及改善晶界状态，Nb能够显著提高调质钢的强度和硬度。

2. 增强韧性：Nb的加入能够有效地改善材料的韧性，防止裂纹的扩展。

此外，由于晶粒细化，材料在受到冲击时能够更好地吸收能量，从而提高韧性。

3. 抵抗腐蚀和氧化：由于铌的高耐腐蚀性和耐热性，它在中碳Cr-Mo-V-Nb调质钢中还可以起到抵抗腐蚀和氧化的作用。

五、结论通过上述分析，我们可以得出以下结论：在中碳Cr-Mo-V-Nb调质钢中，铌元素通过促进奥氏体晶粒细化、改善晶界状态以及形成复合碳化物和氮化物等方式，显著提高了材料的组织性能。

《高Nb微合金钢中NbC的析出对组织与硬度的影响》范文

Nb（铌）作为微合金元素，在钢中能够显著提高材料的综合性能。

其中，NbC（碳化铌）的析出行为对高Nb微合金钢的组织与硬度有着重要影响。

本文将详细探讨NbC的析出过程及其对高Nb微合金钢组织与硬度的影响。

二、NbC的析出过程在高Nb微合金钢中，Nb元素主要通过与C元素结合形成NbC的方式存在。

在钢铁的凝固和冷却过程中，NbC的析出主要分为形核、生长和稳定三个阶段。

首先，在高温区，Nb原子与C 原子通过扩散作用形成NbC晶核；随着温度的降低，这些晶核逐渐长大并稳定存在于钢基体中。

三、NbC析出对组织的影响1. 晶粒细化：NbC的析出能够有效细化钢的晶粒。

这是因为NbC作为硬质相，能够钉扎晶界，阻碍晶粒长大。

此外，NbC的析出还能促进形核，增加晶核数量，从而进一步细化晶粒。

2. 显微组织变化：随着NbC的析出，钢中的显微组织也会发生变化。

例如，析出相的形成会导致钢中第二相的增多，这些第二相的存在能够改善钢的力学性能。

四、NbC析出对硬度的影响1. 硬度提高：由于NbC具有较高的硬度，其析出能够显著提高钢的硬度。

此外，晶粒细化也能增强材料的硬度。

因此，高Nb 微合金钢中NbC的析出是提高材料硬度的关键因素之一。

2. 硬度的稳定性：由于NbC的存在，钢中的位错运动受到阻碍，从而提高了材料的抗变形能力。

这使得高Nb微合金钢在经历热处理后仍能保持较高的硬度。

五、结论本文通过研究高Nb微合金钢中NbC的析出过程及其对组织与硬度的影响，得出以下结论：1. NbC的析出过程包括形核、生长和稳定三个阶段，这一过程对高Nb微合金钢的组织与硬度有着重要影响。

2. NbC的析出能够有效细化晶粒，改善显微组织，从而提高材料的力学性能。

3. NbC具有较高的硬度，其析出能够显著提高高Nb微合金钢的硬度。

焊接热循环下Q420E钢中铌的非平衡偏聚及动力学模型

焊接热循环下Q420E钢中铌的非平衡偏聚及动力学模型通过焊接热模拟模拟Q420E含铌钢焊接热影响区粗晶区（CGHAZ）。

焊接热循环为1320°C经10s冷却至950°C随后淬火至室温。

采用光学显微镜（OM）和透射电子显微镜（TEM）观察显微结构,均由贝氏体铁素体和马奥组元构成。

采用三维原子探针（APT）测定铌在原奥氏体晶界（PAGB）、铁素体/马氏体界面（FMAI）和铁素体/铁素体界面（FFI）浓度分布。

通过计算,铌和空位结合形成铌空位复合体的结合能为0.675eV,由此推断铌在焊接热循环过程中发生非平衡晶界偏聚。

铌在PAGB处最大浓度为0.109 at.%,富集因子为3.12;在FMAI处最大浓度为0.201 at.%,富集因子为3.50;在FFI处最大浓度为0.047 at.%,富集因子为1.7。

在PAGB处铌的界面过量（Interfacial excess）ГNb为0.27×10199 atoms/m2,偏聚能为22.91 kJ/mol。

根据APT 数据和非平衡晶界偏聚动力学模型,假设热力学最大偏聚浓度与实际最大浓度相等情况下,计算Q420E钢在焊接热循环过程中最大偏聚量对应临界时间tc为345s（等效温度Ti=950°C）。

通过非平衡偏聚模型和APT实验结果,计算铌在反偏聚过程中扩散系数为8.33×10-1111 m2/s（Ti=950°C）。

基于上述计算结果结合Xu非平衡晶界偏聚动力学,得到铌在焊接热循环连续冷却过程中非平衡晶界偏聚动力学模型,并讨论铌在焊接热循环过程中的偏聚过程和反偏聚过程。

通过该动力学模型,计算预测t8/5为3s-600s范围内铌在PAGB处偏聚浓度,并计算出临界t8/5约为18s,在此t8/5下铌偏聚浓度最大达到0.144 at.%。

铌在中高碳钢中的作用

晶粒长大，2）固溶铌及奥氏体中应变诱导析出的碳氮化铌强烈阻止形变奥氏体再结晶，3）铁素体区沉淀析出的微细碳氮化铌产生沉淀强化作用，4）铌固定碳氮元素得到无间隙原子的基体组织（无间隙原子钢及稳定化不锈钢），5）固溶铌提高淬透性获得针状铁素体或贝氏体组织 ▪ 中高碳钢中，仅剩第1和第5项作用，且由于碳含量升高后碳氮化铌在奥氏体中的沉淀析出温度升高导致碳氮化铌尺寸增大而使第1作用降低；由于固溶铌量减小导致提高淬透性作用下降；因而铌在中高碳钢中的应用受到限制
0.04% Nb)
B (0.78%C,
0.064 %Nb)
727 800 1200 727 800 1200
0.00000764 0.74483 0.045163 0.00006917 0.00003031 0.74483 0.045137 0.00023511 0.00510924 0.74549 0.039401 0.0221906 0.00000737 0.77173 0.072266 0.00007291 0.00002926 0.77173 0.072241 0.00024629 0.00493146 0.77236 0.066705 0.0227168
研究进展1：碳对碳化铌在奥氏体中的固溶度积公式的影响
根据我们的热力学研究结果，完全基于二元系相图和纯物质的热力学数据，可得到不含任何合金元素的铁基体中NbC的固溶度积公式为：
lo g { [N b ][C ]} 3 .5 5 5 8 8 0 0 /T
根据相关文献中合金元素对碳和铌在奥氏体中的活度的影响，可得到含合金元素的奥氏体中NbC的固溶度积公式 /T (1 3 6 9 /T 0 .8 9 9 )w M n %
640
620 1

工具钢与硬质合金中的铌

铌在工具钢与硬质合金中的应用Franz Jeglitsch（物理冶金学与材料测试学院，Leoben 大学，奥地利）摘要：铌是一种对碳有极高亲合力的元素，能形成十分稳定的碳化物。

所以，在工具钢和硬质合金的生产中，它很适合作为形成碳化物的合金元素。

这篇论文首先涉及的是冶金学基本原理，比如铌对高速钢凝固过程的影响，凝固行为中MC-碳化物的偏析，凝固速率对一碳化物沉淀的影响，奥氏体中铌的溶解度，铌对二次强化、M 2C 分解的影响，以及在高速钢中获得更高含铌量的方法。

在第二部分，有一些精选的使用实例可用作以下参考，如高速钢的种类、热作模具钢、冷作模具钢以及塑料模具钢。

论文的最后，是铌在硬质合金中的简短摘要。

1引言在元素周期表中，铌是5a 族的元素，像同族元素钒、钽，以及4a 、6a 组的元素那样，它能与小原子元素碳、氮、硼以及硅结合在一起，形成非常稳定的碳化物、氮化物，硼化物以及硅化物，这些是硬质合金。

硬质合金（NbC 也是）主要以金属键结合，具有自由电子。

自由电子有重叠的价键和传导带。

所以硬质合金是电与热的良导体。

硬质合金的高键能使之具有高的弹性模量，以及高熔点。

一般而言，硬质合金只有极少数的滑移系统，位错运动困难；这就是为什么硬质合金硬而脆。

表1是以过渡金属元素的碳化物、氮化物，硼化物、熔点、电阻和硬度为特征（1）。

表1 硬质材料的某些特性4a 5a 6a 4a 5a 6a 4a 5a 6aR 68 H 3200 VC 2830 602950 Cr 3C 2 or 1895 Z 75 2280 TiN Fp 2950 N R 25 H 2450VN 2350 NZ 86 1520 CrN 1500 Z6401090 TiB 2Fp 2900 R 9 H 3480VB 2 2400 38 2080 CrB 2 2200 56 2250 R 42 H 2560 35 2400 133 1950 R 21 H 1520 ~ 2001400 630 R 7 H 200 12 260030 ~ 3000 R 37 H 2700 25 1790 22 2080 R 33 H 1640 128 1060 R 15,8 H 2900212200 21 2700 （□=面心立方；○=密排六方；or=斜方晶系；Fp=熔点 ℃；R=spec.电阻 cm ⋅Ωµ；H=硬度（显微硬度dN/mm 2）；Z=分解；N=高压氮）可以看出，NbC有比较高的熔点和高硬度。

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维普资讯
热能工程
工业加热第３６卷２００７年第６期
铌在高碳钢凝固过程中行为特性的模型分析
方磊丁松，，黄桂斌刘宏亮，刘承军，
（，东北大学１材料与冶金学院，辽宁沈阳１００；２江苏沙钢集团公司，江苏张家港１０４，２３０）２０２
ｄｅ．Ｔｅｅｕｔａｌｗｓ１ｉｄｈｓｌｓｏｌ：（）ＮｉｉｍｂｄｄｏｉｉｉｍｌｔｎａｅｒｄａｌｐｅｉｉｔｒｇｏｉｉｃｔｎｐｏｅｓＷｉｒｓｆｏｏｕｃｉａｌｎｏｕｓｕｉａｕｌｒｃｔｅｄｉｌｆａｏｃｓ．ｔｂｒａｅｎｓｄｂｏｏｒｇｙｐａｄｕｎｓｄｉｉｒｈ
ｎｒａｉｓｆｃｏｃｏ，ｃｎｅｔｉｓｉｔｆｏｉｎｏｉｍｕｉｅｒａｅｓａｄｈｎｉｒａｅ．（）Ｗｉ — ｉｃｅｓｇｍａｓａｔｎｆａｂｎｏｃｎｒｔｎｉｒｕｉｎｏｓｌｉｂｕｓｌｔｎｉｄｃｅｓｄｔｒｔｎｅｃｅｓｄ２ｎｉｏｒｒａｏｄｔｂｏｄｏｏｓａｆｔｎｉｈｎｔｉｃｅｓｇｓａｔｎｆｉｂｕｂｔｅｅｅｒａｉｓｃｉｎｏｉｍ，ｏｔｍｐｍｍｒａｄｃｎｅｔｆｉｂｕｃｒｉｅｒｃｐｔｉｎｒｃｅｓｄｔｅｖｒｇｅｉｔｉｎｎｍａｆｏｏｒｈｈｔｅｎｔｎｎｏｉａｂｄｅｉａｏｅｎｒａｅ；ｈｅａｅｒｃｐａｏｏｏｍｐｉｔａｉａｐｉｔ
ｃｎｅｔｆｏｉｉｂｕｓｌｔｎｉｒｄａｌｃｅｓｄＴｈｃｅｎｆｉｂｄｃｂｄｒｅｒｋｂｅｏｔｎｌｎｏｉｍｏｕｉｓａｕｌｉｒａｅ，ｏｓｄｏｇｙｎｅｉｒｍｅｔｏｉｍａｉｅｉｍｏｅｒｍａａｌｎｏｎｒｓ
关键词：铌；高碳钢；热力学模型；凝固中图分类号：Ｔ７４Ｆ６，；１文献标识码：Ａ文章编号：ｌ０ —６９２０）６０３ —２２１３（０７０ —０６００
ＭｏｅａｙｉｎｔｅＢｅａｉｒｏｏｉｍｇｒｏｔｅｄｌＡｎｌｓｓｏｈｈｖｏｆＮｉｂｕｉＨｉｈＣａｂｎＳｅｌｎＦＡＮＧｉＤＩＬｅ，ＮＧｏｇ，ＨＵＡＮＧｉｉＬＩＨｏｇｌｎＳｎ￣Ｇｕ — ｎ，Ｕｎ —ｉｇｂａ