铌钒微合金钢中碳化物的析出过程
不锈钢的晶粒细化工艺
不锈钢的晶粒细化工艺摘要：采用本恩提出的方法进行相应的微合金化理论设计，在Cr30Mo高碳铁素体不锈钢中加入适量的铌，由铸造凝固过程中沉淀析出的碳氮化铌有效阻止基体晶粒长大，可使基体晶粒尺寸由无铌时的100μm 左右细化至20μm 以下，使钢材脆性断裂倾向明显降低，从而使铸造生产成品率显著提高，生产成本明显下降，同时使其在磷化工生产条件下的使用寿命明显提高。
关键词：高碳铁素体不锈钢；铌微合金化；晶粒尺寸控制；脆性断裂；成产成品率1前言很多化工生产流程中所涉及的流体介质除具有较高的腐蚀性外，还存在大量的固体颗粒于其中而造成显著的腐蚀磨损，因而对相应的化工设备及零件的材料的性能要求除需保持适当的耐蚀性外，还要求具有很高的耐磨性。
磷化工设备关键零件如各种叶轮、泵阀所用材料对耐磨性的要求明显高于对耐蚀性的要求[1]。
Cr30Mo 高碳铁素体不锈钢是近年来研制开发的具有高耐磨性和适当耐蚀性的钢种[2]，其碳含量一般为0.8-1.0%，其基体组织从凝固至室温均保持为铁素体，冷却过程中所形成的各种合金碳化物如Cr7C3、Cr23C6、Mo2C 等可使钢材明显硬化而具备较高的耐磨性，同时由于可采用高碳铬铁作为生产原料而使其生产成本明显降低。
由于碳含量较高且基体无固态相变，因而Cr30Mo 高碳铁素体不锈钢的脆性十分严重，目前国内引进法国技术的最高铸造生产成品率为35%。
为了提高Cr30Mo 高碳铁素体不锈钢的韧性和生产成品率，我们在钢中添加了适量的铌，利用碳氮化铌在高温下阻止晶粒长大的作用，明显细化了晶粒，降低了脆性断裂倾向，铸造生产成品率提高到80%以上。
本文将介绍相关的设计原理和应用情况。
2第二相阻止晶粒长大原理与高碳铁素体不锈钢铌含量的设计晶粒细化是钢铁材料中重要的韧化方式。
铁素体不锈钢的基体组织从凝固至室温均保持为铁素体，没有固态多形性相变发生，不可能通过固体多形性相变细化晶粒；而高碳铁素体不锈钢由于脆性很大，只能在铸造态使用，故也不能通过塑性变形后的再结晶相变来细化晶粒。
微合金钢中Nb、Ti的溶解、析出行为研究
[1- ]2 -
北京科技大学硕士学位论文
A Study on Dissolution and Precipitation of Nb and Ti in Microalloyed Steels
Abstract
Determining behavior of dissolution and precipitation of microalloy elements in steels is a necessary precondition to finding out appropriate process of microalloyed steels and fully exerting effect of microalloy elements in steels. In the present investigation, TEM, EDX and stress relaxation test were employed to investigate behavior of dissolution and precipitation of Nb and Ti in steels. Mathematical models were proposed to compute the kinetics of dissolution and precipitation in term of thermodynamic principles. It was find out that: (1) The precipitates in (Nb+Ti) microalloyed steel is always single phase containing Nb and Ti, rather than NbC surrounded by TiN. (2) the thermal stability of (Nb,Ti)(C,N) is far higher than that of Nb(C,N). (3) Compared to PTT curve of Nb microalloyed steel, that of (Nb+Ti) microalloyed steel shifts right and up. (4) Isothermal relaxation after deformation of Nb containing microalloyed steel causes elevation of transformation temperature of ferrite and bainite during subsequent continuous cooling. The phenomenon is more obvious with higher cooling rate. (5) The computation values are consistent to experimental results.
《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许多领域得到广泛应用。
其中，铌（Nb）元素的添加对于钢的组织和性能有着显著的影响。
尤其是NbC的析出行为，对于改善钢的微观结构和提高硬度起着关键作用。
本文将详细探讨高Nb微合金钢中NbC的析出对组织与硬度的影响。
二、NbC在微合金钢中的析出行为在微合金钢中，铌元素主要以碳化物（NbC）的形式析出。
NbC的析出行为受到多种因素的影响，包括钢的成分、热处理工艺以及冷却速率等。
一般来说，在钢的凝固过程中，NbC首先在晶界处形成，随后在晶内析出。
析出的NbC能够有效地细化晶粒，提高钢的力学性能。
三、NbC析出对组织的影响1. 细化晶粒：NbC的析出能够有效地细化微合金钢的晶粒，这是由于析出的碳化物能够作为非均质形核的核心，促进晶粒的形核和生长。
细化的晶粒能够提高钢的强度和韧性。
2. 改善组织均匀性：NbC的析出可以使得钢的组织更加均匀，减少组织缺陷和偏析现象。
这有助于提高钢的力学性能和加工性能。
3. 增强相界面稳定性：NbC与基体之间具有较好的相容性，能够提高相界面的稳定性，防止裂纹的扩展，从而提高钢的耐久性。
四、NbC析出对硬度的影响1. 硬质相增强：NbC作为一种硬质相，能够有效地提高微合金钢的硬度。
析出的NbC颗粒可以阻碍位错运动，提高钢的抗变形能力。
2. 强化基体：NbC的析出可以强化基体，使基体中的位错运动更加困难，从而提高钢的整体硬度。
3. 影响硬化机制：随着NbC的析出，微合金钢的硬化机制也会发生变化。
在一定的温度范围内，析出的NbC可以与基体发生交互作用，影响位错运动的机制，进一步增强钢的硬度。
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。
首先，NbC的析出能够细化晶粒，改善组织的均匀性，增强相界面稳定性，从而提高钢的力学性能和耐久性。
其次，作为硬质相，NbC能够有效地提高微合金钢的硬度，通过强化基体和影响硬化机制来增强钢的整体硬度。
钒微合金化中碳钢微观组织及力学性能的对比研究
钒 微合 金化 中碳钢 微观 组 织及 力 学性 能 的对 比研 究
吴 毅 项 ， 彬 。孙 ， 跃 刘 鑫 贵 宋 子濂 许亚娟 ， ， ，
（ 哈 尔滨工 业大 学 ， １ 黑龙 江 哈尔滨 １０ ０ ； ５０１ ２ 中国铁道科 学研 究院 金属及 化 学研 究所 ， 京 １ ０ ８ ） 北 ０ ０ １
０ ５ ０． ７ ．２ ２
０． ２ ５ ０． ２
０ ０ ８３ ≤ Ｏ ２ ． ０ ．０
０． ０ ０ ４５ ｆ
注 ： 中 Ｃ 、 、 含量 均 小 于 ０ ３ 。 钢 ｒ ＮｉＡＩ ．０
含 量下 ， 要得 到强 度 和 韧性 的 良好 配合 ， 微 合 金 化 的 其
线 切割取 ０ ５ｍｍ 厚 的薄 片经 多 道双 面水 磨 、 ． 干磨
直至 ３ ￣５ ｍ 厚 ， ０ ０ 磨好 的薄 片通 过双喷 减薄仪 进行减
薄至 穿孔 ， 成薄膜 样 ， Ｈ一０ 制 在 ８ ０透 射 电子显 微 镜 下进
试 样 化 学 成 分 见 表 １ 其 中 １号 为 钒 微 合 金 化 中 碳 ，
合 金 化 中碳 钢 的强 韧 性 。 关键词 钒 微 合 金 化 ；中碳 钢 ； 韧 性 ； 出物 强 析
文献标志码 ： Ａ
中 图 分 类 号 ：Ｔ ¨ ３ １ Ｇ ．２
微 合金 化 技术 最 早 于 ２ ０世 纪 ６ ～７ Ｏ Ｏ年代 在 低 碳
钢扁 平材 轧制 生产 中得 到应用 ， 它通 过添 加铌 微合 金 化
摘 要 通 过金 相分 析 、 Ｅ 扫 描 电 子 显微 镜 ） ＴＥ 透 射 电 子 显 微 镜 ） 察 和 Ｘ 射 线 衍 射 相 结 合 的 方 法 对 比分 Ｓ Ｍ（ 、 Ｍ（ 观
钢中微合金元素的作用机理
钢中微合金元素的作用机理钢是一种合金，其主要成分是铁和碳。
微合金元素是添加在钢中的少量杂质元素，包括钛、铌、钒、铝、锰、铬等。
这些微合金元素的添加对钢的性能具有重要的影响。
以下是钢中微合金元素的作用机理。
首先，微合金元素可以提高钢的强度和硬度。
微合金元素的加入可以阻碍晶界流动和位错的运动，从而限制了晶界滑移和位错滑动，降低了钢的塑性变形能力，提高了钢的强度和硬度。
此外，微合金元素还可以形成致密的析出物，如碳化物、氮化物、硫化物等，这些析出物可以增加钢的硬度，从而提高钢的抗拉强度和硬度。
其次，微合金元素可以改善钢的韧性和冷加工性能。
微合金元素的加入可以阻碍晶界弥散，提高了钢的晶界精细度，从而改善了钢的韧性和抗冲击性能。
同时，微合金元素也可以细化钢的晶粒尺寸，提高钢的塑性变形能力，使钢具有较好的冷加工性能。
第三，微合金元素可以提高钢的耐腐蚀性能。
微合金元素的加入可以改善钢的晶界耐蚀性能，减少晶界的腐蚀敏感性。
此外，微合金元素也可以与一些有害杂质元素结合，形成稳定的化合物，减少了钢中有害元素的溶解和析出，从而提高钢的耐腐蚀性能。
另外，微合金元素还可以改变钢的相变行为。
微合金元素的加入可以改变钢的析出序列和析出相，影响钢的相变行为。
例如，铌和钒可以用于控制钢中的碳化物析出，阻止奥氏体向珠光体的相变，从而提高钢的强韧性。
此外，微合金元素还可以优化钢的热处理工艺。
微合金元素的介入可以降低钢的回火敏感性和退火脆性，提高钢的热处理硬化能力，使钢在热处理过程中获得较好的组织和性能。
总的来说，钢中微合金元素的作用机理包括限制晶界滑移和位错滑动、形成致密的析出物、改善晶界精细度和抗腐蚀性能、提高韧性和冷加工性能、改变相变行为和优化热处理工艺等。
这些作用机理使得钢中微合金元素的加入可以显著改善钢的性能，提高钢的使用性能和工艺性能。
微合金钢概要(Nb、V、Ti)
钒能促进珠光体的形成，还能细化铁素体板条，因此钒能用来增加重 轨的强度和汽车用锻件的强度。 碳化钒也能在珠光体的铁素体板条内析出沉淀，从而进一步提高了材 料的硬度和强度。
钒像大多数溶质合金一样能抑制贝氏体的形成。因此，如果它是溶解而不是以 碳化钒和氮化钒的形式沉淀析出，则可用来增加淬透性。 当钢中钒的质量分数低于0.03%时，固溶态的钒才可以占绝大多数，才能 有效地提高淬透性。 与锰提高铌、钒的溶解度一样，钼也提高它们在钢中的溶解度。而添加了 元素钼后，可固溶的钒含量明显增加，可达0.06%左右。
形变强化是因为金属在塑性变形过程中位错密度不断增加，使弹性应 力场不断增大，位错间的交互作用不断增强，因而位错的运动越来越 困难。 引起金属加工硬化的机制有：位错的塞积、位错的交割（形成不易或不 能滑移的割阶、或形成复杂的位错缠结）、位错的反应（形成不能滑移 的固定位错）、易开动的位错源不断消耗等等
钛微合金化的强韧化机理
细晶强化 由固态下高温析出的、弥散分布的TiN，对阻止奥氏体晶粒长大 最为有效，含一定量钛的非调质钢加热至1250℃，仍具有较细的奥氏 体晶粒。 沉淀强化 氮可以提高 TiN稳定性，细化奥氏体晶粒。大量实验结果表明， 氮对提高TiN颗粒钉扎奥氏体晶界的效果起关键性作用。当钢中氮含 量超过ω(Ti)／ω(N)理想配比时，TiN钉扎晶界的作用最有效。增氮 使TiN的稳定性提高，减少了TiN在高温下的溶解，高温下未溶的 TiN 阻碍奥氏体晶粒长大，细化奥氏体晶粒，相变后铁素体晶粒也细小。
固溶强化：合金元素溶于基体金属中形成固溶体而使金属强化，称为固溶 强化。
碳、氮等间隙式溶质原子嵌入金属基体的晶 格间隙中，使晶格产生不对称畸变造成的强 化效应以及填隙式原子在基体中与刃位错和 螺位错产生弹性交互作用，使金属获得强化 弥散强化：材料通过基体中分布有细小弥散的第二相质点而产生强化的方 法，称为弥散强化。
谈微合金元素Nb_V_Ti在钢中的作用
甘肃冶金 2000年12月第4期谈微合金元素N b 、V 、T i 在钢中的作用Ξ杨作宏 陈伯春(酒泉钢铁公司 甘肃 嘉峪关 735100)摘 要 论述了N b 、V 、T i 在钢中的存在形态,分析了提高钢的强韧性,改善可焊性的微观机理及在钢中的重要作用。
关键词 可能性 形态 溶度积 作用1 引言在钢中质量分数低于011%左右,而对钢的性能和微观组织有显著或特殊影响的合金添加元素,称为微合金元素;N b 、V 、T i 是其中最为重要的微合金元素。
在钢中添加微量的N b 、V 、T i ,可保证钢在碳当量较低的情况下,通过其碳、氮化物质点(尺寸小于5nm )的弥散析出及N b 、V 、T i 的固溶,细化晶粒,极大地提高钢的强度、韧性,特别是低温韧性,使钢具有良好的可焊性、使用性。
因此,研究N b 、V 、T i 在钢中的作用机理和微观行为,对钢的品种开发,生产高质量、高附加值的产品如船板、管线钢等有重要的作用。
2 Nb 、V 、T i 在钢中作用的微观基础211 形成碳化物和氮化物的可能性 图1 一些金属元素形成氧化物、硫化物、碳化物和氮化物的能力和它们的沉淀强化能力N b 、V 、T i 是碳化物和氮化物的形成元素,这些元素在比较低的浓度下就能满足这种要求。
在周期表中,它们的位置彼此靠得很近。
图1指出,对于一定的金属元素,从 组到 组,形成氧化物、硫化物、碳化物和氮化物的可能性是逐渐增强的(从右上角至左下角)。
形成沉淀强化所需要的碳化物或氮化物,N b 、V 、T i 有同等的倾向。
212 在钢中的存在形态N b 、V 、T i 为强碳化物形成元素,常温时,在钢中大部分以碳化物、氮化物、碳氮化物形式存在,少部分固溶在铁素体中,在脱氧不完全的钢中,也会2Ξ收稿日期:2000204205出现氧化物T i O 2、V 2O 3等。
这对N b 、V 、T i 是一种浪费,且氧化物对性能有害,应避免。
钢中碳化物的相间析出
钢中碳化物的相间析出通常，对于工业用钢，碳化物的弥散硬化和二次硬化的利用，都是在调质状态下实现的。
但是，在控制轧制条件下使用的非调质高强度钢中，人们却利用添加少量Nb、V等强碳化物形成元素，有效地提高了钢的强度。
之所以如此，是由于钢在冷却过程中从奥氏体中析出了细小的特殊碳（氮）化物。
透射电子显微镜观察表明，这种化合物的直径约为50Å，而且比较规则的一个面接一个面的排列分布。
后来研究又发现，这种碳（氮）化物是在奥氏体-铁素体相界面上形成的，因此将这种转变称为“相间析出”（interphas precipitation）。
相间析出的结果也是由过冷奥氏体转变为铁素体与碳化物的机械混合物。
由于这种转变发生在珠光体与贝氏体形成温度之间，因而研究这种转变，不仅对非调质钢的强化有实际价值，而且对搞清珠光体和贝氏体转变机理也有一定意义。
（一）相间析出产物的形态和性能含有强碳（氮）化物形成元素的低碳合金钢的奥氏体，在冷却过程中有可能首先发生碳（氮）化物的析出，因为析出是在奥氏体与铁素体相界面上发生的，所以把这一过程称为相间析出。
1、组织形态钢中的相间析出的转变产物，其显微组织在低倍的光学显微镜下，相间析形成的铁素体与先共析铁素体相似呈块状。
而在高倍的电子显微镜下，可以观察到铁素体中有呈带状分布的微粒碳（氮）化物存在，这是相间析的组织形态特征。
这种组织与珠光体相似，也是由铁素体与碳化物组成的机械混合物，而碳化物不是片状，而是细小粒状的，分布在有一定间距的平行的平面上，因此也称为“变态珠光体”（degenerate pearlite）。
分布有微粒碳化物的平面彼此之间的距离称为“面间距离”。
随着等温转变温度的降低或冷却速度的增大，析出的碳化物颗粒变细，面间距离减小。
另外，钢中的化学成分不同对碳化物的颗粒直径的面间距离也有一定的影响，通常含特殊碳化物元素越多，形成碳化物颗粒越细，面间距离越小。
在相同转变温度下，随着钢碳含量增高，析出碳化物的数量增多，面间距离也有所减小。
钢中碳化物的电子衍射分析
钢中碳化物的电子衍射分析电子衍射的应用日益增多，与X射线物相分析相辅相成。
首先电子衍射物相分析灵敏度非常高，就连一个小到几百甚至几个埃的微晶也能给出清晰的电子衍射图，因此它的检测极限非常低，适用于：i 试样总量很少。
如大气中的微量粉尘，金属表面的氧化或污染层，半导体的外延生长等。
ii 待定物相在试样中含量很低。
如晶界的微量沉淀，第二相在晶内早期预沉淀过程等。
iii 待定物相的颗粒非常小。
如晶界开始生成的微晶、粘土矿物等。
选区或微区电子衍射一般都给出单晶电子衍射斑点图，当出现未知的新结构时，可能比X射线多晶衍射谱易于分析，另一方面还可以得到有关晶体取向关系的资料。
如晶体生长的择优取向、析出相与基体的取向关系、惯析面等；第三，电子衍射物相分析可以与电子显微观察同时进行，还能得到有关物相的大小、形态、分布等重要资料，特别是新近发展起来的晶体结构象，可以直接分辨晶体结构及原子尺度的晶体缺陷，这是X射线物相分析所不能比拟的。
此外，还可在电子显微镜中加上电子能量损失谱仪或X射线能量色散谱仪附件，直接得出微晶的化学成分。
因此，电子衍射物相分析已成为研究晶体材料的微观结构所不可缺少的方法。
在强调电子衍射物相分析的优点时，也应充分注意其弱点。
灵敏度越高，越应注意可能引起的假象；试样制备过程中有可能带入各种极微量杂质；在电镜观察过程中晶体表面氧化等，都会给出这些杂质的电子衍射图。
除非一种物相的电子衍射图经常出现，我们不能轻易断定这种物相的存在。
就是我们观察上千个颗粒，若它们线长为1微米，加起来不过10－10克。
因此，我们对电子衍射物相分析结果要持分析态度，尽可能与其它分析手段相结合。
二电子衍射未知相分析基本程序：①根据所研究的合金的主要元素的含量、熔炼、热处理、气相沉淀等工艺，查阅一切相关文献资料，确定合金可能形成的合金相、亚稳相、间隙相。
②收集研制合金中相关资料，特别是其中合金相的晶体结构、晶体学的数据、制作（hkl）与d hkl表，即晶体指数与晶面间距数据表。
《微合金元素在钢》课件
此外，随着实验设备和测试技术的不 断进步，对微合金元素在钢中的行为 和作用机理的认识也更加深入。
近年来，研究者们通过深入研究微合 金元素的原子结构、相变机制和微观 组织演化，进一步揭示了微合金元素 在钢中的作用机制。
微合金元素的发展和应用 推动了钢铁工业的技术进 步，促进了相关领域的发 展。
02
微合金元素在钢中的分布与存在形式
微合金元素在钢中的分布
01
碳、氮、氧等元素
这些元素在钢中以固溶形式存在 ，主要分布在铁素体和奥氏体中 。
02
铬、镍、锰等元素
03
硅、磷、硫等元素
这些元素在钢中以置换形式存在 ，主要分布在铁素体和奥氏体中 。
分类
碳氮间隙元素（如钛、铌、锆）、碳 氮化物形成元素（如钒、铬、钼）和 晶界强化元素（如硼、磷、砷）。
微合金元素在钢中的作用
01
02
03
细化钢的晶粒
通过形成碳氮化物或氮化 物，微合金元素可以阻碍 奥氏体晶粒的长大，从而 细化钢的晶粒。
改善钢的韧性
某些微合金元素可以改变 钢的韧性，例如钛和铌可 以增加钢的低温韧性。
微合金元素对钢强度的影响
显著增强
微合金元素可以与钢中的碳形成碳化物，这些碳 化物在钢中起到“钉扎”作用，抑制奥氏体晶粒 长大，从而在冷却过程中获得更细小的铁素体晶 粒，提高强度。
微合金元素如钛、钒、铌等可以细化钢的晶粒， 从而提高其强度。
通过微合金元素的加入，可以实现仅通过热处理 工艺即达到提高强度和改善韧性之间的平衡。
同时，随着人工智能和大数 据技术的应用，对微合金元 素在钢中的研究将更加智能 化和精细化，有望实现更加 精准和高效的钢材性能调控
钢加热过程中析出相的析出温度和溶解温度的测量
拟计算法 。其 中，机械法还包括微蠕变法 、间断 压缩法、热扭转法和应力驰豫法 ；热力学模拟
用钢的平衡态析出相的析出温度、溶解温度及其
他相 变温 度 。
计算是根据热力学经验公式推导析出相的析 出温
度和溶解温度 ，但是该结果一般与真实结果有一 定差距。由此也知 ，没有一种能够给出无应力加 载状态下析出相的析出温度和溶解温度的测量方
蔡
１ 热力学计算
１ １ 试 验 用钢 化学成 分 ．
试验用钢化学成分见表 ｌ 。
宁 ： ０ ５年毕业于清华 大学 ， 士 ，现在首钢技术研究 院从事 ２０ 博 透射电镜 的检验 工作 ，高级工程师 。收稿／ Ｏ ２０ －７ ２ １ — １１
表 １ 试 验 用 钢 化 学 成 分
成
含 成 含
钢 加 热 过Biblioteka 程 中析 出相 的析 出温 度 和 溶 解 温 度 的 测 量
蔡
摘 要
宁 郝京丽 贾 惠萍 鞠新华
（ 首钢技 术研 究 院）
提 出了一种利用析 出和溶解 过程中热流变化检测微 合金钢 铁材料 中析出相析 出温度 和溶解 温度 的
新方法 。通过该方法 ，确定 了微 合金钢 中 Ｖ（ ｃ，Ｎ） 的快速溶解 温度 为 ７０～ ５ 、ＡＮ 的大量析 出温度 ６ ８ ０ｏ Ｃ １ 为 ７ ０～８０ｏ ６ ５ Ｃ和 Ａ Ｎ的快速溶解温度为 ８７￣ ３ １ ８ ９ ０ｏ Ｃ。
放 出热流 的 变 化 进 行 析 出 温 度 和 溶 解 温 度 的 测 量 。这里 选取 含有 钒 、铝 、氮 和少量 钛 合金 元 素 的钢 ，利 用量 热扫 描仪 测试 析 出相 的析 出温 度 和 溶解 温度 。为 了与 理论 计算 结果 比较 ，这里 采 用 经典 的热 力学 计算 软 件 Ｔ ｅｍ ． ａｃ计 算 该 试 验 ｈｒｏＣ ｌ
碳氮化物定量研究
铌、钛微合金热带钢中碳氮化物析出的定量研究A.Itman, K. R. Cardoso, H. -J. Kestenbach摘要借助光学和透射电镜来检测商业用微合金化钢，以确定热带钢在生产过程中碳化物析出的起因和数量。
几乎有一半的微合金添加物（0.06Ti和0.02Nb）在均热后都以共析或未溶颗粒的形式存在。
仅在奥氏体中发现有细小碳氮化物颗粒在晶内形核。
卷取过程中在铁素体内没有发现碳氮化物颗粒，而且在均热过程中溶解的微合金元素几乎有一半在轧制过程结束后仍处于固溶状态。
根据组织-性能关系模型，60-80MPa的析出强化力度被认为是由在奥氏体形核的碳氮化物颗粒所贡献的。
前言通过碳氮化物颗粒的析出强化来提高微合金化钢的强度，这种手段已经应用了很多年。
根据早期的含铌钢方面的文献，轧态试样在透射电镜下如果能观察到细小碳氮化物颗粒的存在，那么轧材的屈服强度能提到100MPa。
据报导，对铌/钒和钛钢，屈服强度甚至能提高200MPa。
理论上，这些实验结果与由Orowan-Ashby析出强化模型计算结果（直径为3nm 碳氮化物颗粒）吻合得很好。
工业生产过程中，细小碳氮化物颗粒开始在奥氏体区热轧过程中析出。
此后，在奥氏体向铁素体转变或者在铁素体相冷却过程中更多的以中间相析出形式出现。
以上引述的许多早期的结果是用电子显微镜观察到的，虽进行了讨论，但没有确定碳氮化物颗粒的起因，认识这一点很重要。
仅仅一段时间以后，电子衍射方法被采用，清晰地识别三种形式的碳氮化物析出，从而铁素体中形成的碳氮化物对析出强化机制作用的重要性被普遍认识。
今天，许多作者认为，只有当碳氮化物颗粒在铁素体中半共格析出时，才能获得显著的强化效果，并且对热带钢，轧制时间更短、终轧温度更高，使这种析出效果更加有效，而且轧后快冷（与中厚板生产相比）将导致大量的微合金元素在卷取前保持固溶。
在带卷的最终冷却过程中，更多的非常细小的颗粒使析出强化更为有效。
尽管应该将铁素体中形成的碳氮化物颗粒的重要效果应用在提高微合金化钢的的强度上，但它在轧态存在的证据很少见报导。
铌在钢的控轧控冷工艺中微合金化的作用
铌在钢的控轧控冷工艺中微合金化的作用[摘要]本文主要介绍铌的强化原理、铌在钢中微合金化中应用，通过控轧控冷工艺改善铌在钢中的分布来提高铌的性能，以及当今世界铌钢的情况及生产铌钢应用的新工艺。
[关键词]控轧控冷；铌钢；强化；工艺；1.前言目前我国热轧钢筋的消费量已达5000余万吨，相对于发达国家钢筋以400N／mm2以上强度级别应用为主的局面，我国仍以335N ／mm2级别的热轧钢筋为主。
近年来，随着建筑结构施工规范GB50010的修订执行HRB400热轧钢筋将逐步成为我国钢筋混凝土结构用主导钢铁材料，该级别钢筋使用比例是逐年上升的趋势。
建设部2022年4月正式新的《混凝土结构设计规范》后，建筑用钢的产品升级换代不断加快，HRB400热轧钢筋的主导钢种20MnSiV的必需原料V-Fe，VN合金价格大幅上涨，导致生产成本显著升高，急需开发新的生产工艺和替代钢种。
世界范围内的钢筋标准中，ISO标准、西欧等国钢筋标准是以轧后余热处理工艺为基础的，而在我国，轧后余热处理钢筋的生产使用受到各种限制，因此高强度级别钢筋生产基本以微合金化为主，在所有的微合金化方式中，以V微合金化最适合长型材生产工艺要求。
微合金化元素的应用较多地集中在Nb、V、Ti三大主要微合金元素，其中对Nb元素的研究应用较多地集中在扁平材上。
与V元素相比Nb析出物的溶入温度较高，因此要求相对高的工艺加热温度，同时Nb 微合金化技术的应用在于Nb的碳氮化物对再结晶的阻滞作用，以此来实现非再结晶轧制，而长型材生产本身具有的高温快轧的特点在现有生产线上较难实现非再结晶轧制。
虽然Nb的碳氮化物的析出强化作用较V的沉淀强化弱，但是利用Nh的沉淀强化和组织强化作用，也可作为HRB400热轧钢筋生产的微合金化方式。
上世纪末，国内开始超细晶碳素钢筋的研究工作。
通过在临界奥氏体区终轧诱发铁素体相变和铁素体动态再结晶，将晶粒细化至微米尺度，实现用普碳钢生产HRB400钢筋，材料成本低，具有经济效益显著和广阔的发展前景。
微合金钢(Nb、V、Ti)
沉淀强化 随着转变温度和冷速的不同，析出相在形态和分布特征上存在相间
析出、过饱和铁素体中弥散析出、铁素体内沿位错处析出等几种析出方 式。析出的机理和效果，取决于晶体结构的类型、析出相的尺寸及分布、 微合金元素原子在基体中的扩散及析出速率。总的来说，强化效果与析 出质点的平均直径成反比关系，与析出物质点的体积分数的平方根成正 比关系。
当钢中钒的质量分数低于0.03%时，固溶态的钒才可以占绝大多数，才能 有效地提高淬透性。
与锰提高铌、钒的溶解度一样，钼也提高它们在钢中的溶解度。而添加了 元素钼后，可固溶的钒含量明显增加，可达0.06%左右。
钒在铁素体中的析出
V(C,N)可跟随着γ/α界面的移动在铁素体内随机析出，即为一般析出。 或者平行于γ/α界面，以一定的间距形成片层状分布的相间析出。
球化：球化退火处理 球化退火的主要目的是由热处理使钢铁材料内部的层 状或网状碳化物凝聚成为球状，使改善钢材之切削性能及加工塑性，特别 是高碳的工具钢更是需要此种退火处理。
45钢
35钢
复化：钢铁材料的复相化已成为重要发展方向，广义上讲只要含有两种以上 组织的钢都可称为复相钢
例如马氏体、奥氏体、铁素体、贝氏体、碳化物等，此外引入其他强化手段 如纤维、陶瓷相等，也可成为复相。
相间沉淀转变示意图
V-N钢中V(C,N)析出相
a-0.0051%N；b-0.0082%N；c-0.0257%N；d-0.0095%N，0.04%C
随氮含量增加，V(C,N)量多且弥散度增加。 高温条件下析出反应的化学驱动力小，析出的形核发生在相界上；低温 时，驱动力大，铁素体基体内部也能发生形核。 相间析出的特征之一是温度越低析出相越细
微合金化元素钛、钒、铌的特性
微合金化元素钛、钒、铌的特性近年来，钢中添加微合金化元素的重要性备受关注，并通常被视为现代钢种的一大特点。
因此可以预见，随着新钢种的开发，微合金化元素的使用会越来越多。
“微合金化”即是指这些元素在钢中的含量很低，通常低于0.1%（重量百分比）。
和钢中不需要的残余元素不同，微合金化元素是有目的的加入钢中以改善钢材的性能。
合金化元素和微合金化元素不仅在合金含量上有明显的区别，而且其不同的冶金效应也各有特点：合金化元素主要是影响钢的基体；而微合金化元素除了溶质原子的拖曳作用外，几乎总是通过第二相的析出而影响钢的显微组织结构。
钢的可焊性、成型性和断裂韧性要求较少的非金属夹杂（氧化物和硫化物），并希望残余夹杂以球形状态存在。
因此低氧和低硫是现代钢的必要条件。
另外，铝脱氧的钢水脱氧的标准工艺。
在钢凝固后，未结合成氧化铝的残留铝将形成氮化铝。
这一古典的微合金元素析出物细化晶粒的效应已被使用了50多年。
其它微合金添加元素如钙或稀土元素，由于对硫化物形态的控制的作用也广为人知。
除了上述这些影响非金属夹杂物的元素外，自1960年代以来，钢中单独或复合加入一些碳化物和氮化物形成元素也对钢的发展产生了重要影响。
元素的潜势根据各元素在周期表中的位置，可以大致确定其对钢的性能产生何种可能的影响。
图4.176显示出4-6周期的Ⅳa-Ⅵa族的化学元素。
这些元素因为其熔点很高通常被称为“难熔金属”。
它们不仅具有高的熔点，而且具有形成氮化物和碳化物趋势。
这种趋势从图中右上角向左下角方向逐渐增强；而且形成氮化物的倾向要强于形成碳化物的倾向。
除形成氮化物和碳化物的倾向外，第Ⅳa族元素还具有更高的形成氧化物和硫化物的倾向。
另一方面，Ⅵa族元素与非金属化合物的亲合力比Ⅳa族和Va族元素低，此外他们的碳化物具有正斜方体或六角体的晶体结构。
这种结构与Ⅳa族和Va族元素的面心立方结构碳化物相比较，不太可取，面心立方和钢的立方体基体有一定的共格性，这可能对钢的性能有益。
铌对微合金化奥氏体钢淬透性的影响
铌对微合金化奥氏体钢淬透性的影响C. Fossaert, G.Rees, T.Maurickx, H.K.D.H.Bhadeshia摘要采用膨胀仪测量形成大于95%马氏体的显微结构所需的临界冷却速率，表明改变碳化铌溶解度的范围对微合金化奥氏体钢的淬透性有很强的影响。
这一结论使以下假设合理化：固溶体中的铌，可能由于在奥氏体晶界的偏析，使奥氏体的淬透性提高，但碳化铌粒子的析出，使奥氏体的淬透性降低。
这个效应与硼在钢中的效应相似，而且与奥氏体晶粒尺寸的变化无关。
一、引言钢的焊缝热影响区中微观组织的计算已有若干模型(1,2,3), 也已有研究使得诸如铌等微合金元素的溶解动力学得以估算（4,5）。
以前，这些结果一直用于提高热影响区奥氏体晶粒尺寸的计算精确度，这基于析出物钉扎晶界进而影响晶粒尺寸。
然而，很显然微合金钢中碳化物的析出和溶解不仅仅限于只是钉扎作用（6-10）。
尽管铌的聚集的确非常小，但铁素体形成的动力学显然受到了抑制。
本项工作的目的是验证：通过热处理改变铌在奥氏体和碳化物中的分布，含铌微合金钢的硬化能力发生了明显的变化。
二、材料大部分的试验用钢是正火低碳含铌钢。
为便于比较，同时对类似化学成分但不含铌的合金进行了研究，两种钢的化学成分（钢1和钢2）如表1所示。
预期钢1中铌会形成碳化物，且假定析出物主要是碳化物，并且，本项研究中通篇使用了碳化铌这个名词。
表1 试验用钢化学成分C Mn Si Nb N钢1 0.152 1.545 0.467 0.035 0.0053钢2 0.178 1.527 0.023 —— 0.0037A、膨胀测量法模拟试验在装备计算机控制和数据收集的GLEEBLE 1500或THERMECHMASTOR 热机模拟器上完成。
这两种装置，使用激光（THERMECHMASTOR）或机械焊接热循环模拟转换器，能够通过测量伴随转变产生的尺寸变化来监测所发生的转变。
两种模拟装置均使用圆柱体型试样，GLEEBLE试样尺寸为5×70mm，THERMECHMASTER试样尺寸为8×12 mm。
碳氮化物的析出行为对微合金化钢微观结构的影响
研 究 Ｎｂ Ｖ 、 ｉ 钢 中 的 溶 解 和 析 出行 为 ， 理 解 、 Ｔ 在 对
微合 金钢 的强化机 理 ， 指导高 附加 值的产 品如船板 、
工业 领域最 突出的物理 冶 金成就 之 一。采 用微合 金
化 技术正成 为传统 钢铁生 产 向现 代化 冶金 生产转 变
的标 志 ¨ 。 】
Ｕ Ａ ａ ａ ｉｍ ｎ ｉ ｎ ｕ ． Ｄ ，ｖ ｎ ｄ ｕ ａ ｄ ｔ ａ ｉｍ Ａｍｏ ｇ ｔ ｅｓ ｒ ｎ ｔ ｅ ｉ ｇ ｍｅ ｈ ｎ ｓ ，ｐ ｅ ｉ ｉ ｔｏ ｔｅ ｇ ｈ ｎ ｎ ｆｔ ｅｓ ｃ ｎ — ｈ ｓ ，ｍｏ ｔ ｔ ｎ ｈ ｔｅ ｇ ｈ ｎ ｎ ｃ ａ ｉ ｍｓ ｒ ｃ ｐ ｔ ｉｎ ｓｒ ｎ ｔ ｅ ｉ ｇ ｏ ｈ ｅ ｏ ｄ ｐ ａ ｅ ａ ｓｌ ｙ
摘 要 ： 锏的微 合金 化， 即在铜 中加入微量的铌（ ｂ 、 Ｖ）４ （ ） Ｎ ） 钒（ 、ｋ Ｔｉ即可明显增 强钢材的 力学性能。在微舍金化 ，
钢 的 强化 机 理 中 ， 二 相 ， 要 是 碳 氮化 物 的 析 出 强 化 是 最 重 要 的 影 响 因 素 。通 过 研 究 高 强 度 微 合金 钢 在 热 处理 过 第 主 程 中 的 第二 相 微 粒 析 出行 为 ， 察 了温 度 对 第 二 相 析 出顺 序 ， 出量 的影 响规 律 。 考 析
方、 体心立方 基体有 共格性 ， 一定 的条件 下 既可 以 在 溶 入又可 以析 出 。在 钢 中 添加 微 量 的 Ｎｂ Ｖ、 ， 、 Ｔｉ可 保证钢在碳 当量较 低 的情 况 下 ，通 过 其 碳 、 化 物 氮 微粒 （ 尺寸 小于 ５ｎ － 的弥散 析 出及 Ｎｂ Ｖ、 的固 ｉ ） ｌ ， 、 Ｔｉ 溶， 细化 晶粒 ，极 大 地 提高 钢 的 强 度 、 性 。 因此 ， 韧
碳氮化物析出模型在Nb微合金船板钢连铸工艺中的应用
８ ０ １１ ０ ℃ ． Ｒ ｓ ｌ ｈ ｗ ｔ ａ ｈ ｉ ｒ ｃｐｔ ｔ ｇ ｍｏ ｅ ｏ ａ ｂ — ｉ ｉ ｅ ｎ ｎ ｏ ｉ ｍ— ｅ ｒ ｇ ｍｉｒ ａｌｙｎ ｔｅ ５ ５ ｅ ｕ ｔ ｓ ｏ ｈ ｔｔ ｅ ｍａ ｎ ｐ ｅ ｉ ｉ ｉ ｄ １ ｆ ｃ ｒ ｏ ｎ ｔ ｄ ｓ ｉ ｉ ｂｕ ｂ ａ ｎ ｃ ｏ ｌ ｉｇ ｓ ｌ ｓ ａｎ ｒ ｉ ｏ ｅ
第 ３ 第 ３期 ２卷
・
特 殊 钢
Ｓ ＰＥＣＩ ＡＬ ＴＥＥＬ Ｓ
Ｖｏ ． ２． １ ３ Ｎｏ． ３
４ ・ ２ １ 年 ６月 ０ ０１
Ｊｎ ２ １ ｕｅ ０１
碳 氮 化 物 析 出 模 型 在 Ｎｂ微 合 金 船 板 钢 连 铸 工 艺 中的 应 用
张 小欢 刘 珂 李 阳 张 家泉 刘学华 张乔 英 张建平
含铌 微 合 金 钢 中碳 氮 化物 的析 出方 式 主要 是 晶界 和位 错 线 形 核 ， ９ ０℃时 Ｎ （ Ｎ） 在 ５ ｂ Ｃ， 的综 合 析 出速 度 和 ＡＮ在 晶 １ 界 上 的析 出 速度 最大 。 因此 ， 铌 微合 金钢 的矫 直 温度 应 大 于 ９ ０ｏ 含 ５ Ｃ。 关 键 词 含 铌微 合 金 钢 碳 氮化 物 析 出 连 铸 矫直 温度 热 塑性
钢材的控制轧制和控制冷却
钢材的控制轧制和控制冷却一、名词解释：1、控制轧制：在热轧过程中通过对金属的加热制度、变形制度、温度制度的合理控制，使热塑性变形与固态相变结合，以获得细小晶粒组织，使钢材具有优异的综合力学性能。
2、控制冷却：控制轧后钢材的冷却速度、冷却温度，可采用不同的冷却路径对钢材组织及性能进行调控。
3、形变诱导相变：由于热轧变形的作用，使奥氏体向铁素体转变温度Ar3上升，促进了奥氏体向铁索体的转变。
在奥氏体未再结晶区变形后造成变形带的产生和畸变能的增加，从而影响Ar3温度。
4、形变诱导析出：在变形过程中，由于产生大量位错和畸变能增加，使微量元素析出速度增大。
两相区轧制后的组织中既有由变形未再结晶奥氏体转变的等轴细小铁素体晶粒，还有被变形的细长的铁素体晶粒。
同时在低温区变形促进了含铌、钒、钛等微量合金化钢中碳化物的析出。
5、再结晶临界变形量：在一定的变形速率和变形温度下，发生动态再结晶所必需的最低变形量。
6、二次冷却：相变开始温度到相变结束温度范围内的冷却控制。
二、填空：1、再结晶的驱动力是储存能，影响其因素可以分为：一类是工艺条件，主要有变形量、变形温度、变形速度。
另一类是材料的内在因素，主要是材料的化学成分和冶金状态。
2、控制冷却主要控制轧后钢材冷却过程的（冷却温度）、（冷却速度）等工艺条件，达到改善钢材组织和性能的目的。
3、固溶体的类型有（间隙式固溶）和（置换式固溶），形成（间隙式）固溶体的溶质元素固溶强化作用更大。
4、根据热轧过程中变形奥氏体的组织状态和相变机制不同，将控制轧制划分为三个阶段，即奥氏体再结晶型控制轧制、奥氏体未再结晶型控制轧制、在A+F两相区控制轧制。
5、以珠光体为主的中高碳钢，为达到珠光体团直径减小，则要细化奥氏体晶粒，必须采用奥氏体再结晶）型控制轧制。
6、控制轧制是在热轧过程中通过对金属的（加热制度）、（变形制度）、（温度制度）的合理控制，使热塑性变形与固态相变结合使钢材具有优异的综合力学性能。
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偏聚，在 偏 聚 的 位 置，C、V 的 原 子 分 数 分 别 为
2. 5% 、2% ；回火 4 h 样品如图 5（ b） 所示，碳化物
中 C、V、Nb 原子偏聚，在偏聚的位置，C、V、Nb 的
原子分数分别为 7% 、5% 、2% ；回火 10 h 样品如
图 5（ c） 所示，碳化物中不仅 C、V、Nb 原子偏聚，
而且 Mo 原子也在相同位置偏聚，C、V、Nb、Mo 的
原子分数分别为 8% 、10% 、2% 、4% ；回火 100 h
样品如图 5（ d） 所示，和回火 10 h 样品一样，碳化
物中 C、V、Nb、Mo 原子在相同位置偏聚，但原子
(a)0.5 h
(b)4 h
(c)10 h
(d)100 h
分数分别达到 45% 、35% 、10% 和 25% . 微合金钢
曲率半径，进而完成针尖样品的制备，如图 1（ b） 所示. 3DAP 采集数据时，样品冷却至 80 K，脉冲 电压频率为 2 kHz，脉冲分数为 20% ，所得数据由 专门的 Posap 软件分析.
2 结果及讨论
2. 1 硬度分析
图 2 是 500 ℃ 回火样品显微硬度值随回火时
间的变化曲线. 淬火样品的硬度最高，随着回火时
Carbides precipitate process in Nb － V micro-alloyed steels
LIU Wen-qing，ZHU Xiao-yong，WANG Xiao-jiao，ZHONG Liu-ming，ZHOU Bang-xin
（ Key Laboratory for Advanced Micro-Analysis，Shanghai University，Shanghai 200444， China，E-mail：wqliu@ staff. shu. edu. cn）
1试验
试验用攀枝花钢铁公司生产的铌钒微合金化 热轧 钢 板，其 化 学 成 分 （ 质 量 分 数 ） 为： C，
第2 期
刘文庆，等：铌钒微合金钢中碳化物的析出过程
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0. 056% ；Si，0. 301% ；Mn，1. 26% ；Al，0. 153% ； Mo，0. 153% ； Nb，0. 029% ；V，0. 1% . 将钢板分割 成块，用 石 英 管 真 空 密 封 后，在 1200 ℃ 保 温 0. 5 h，水淬至室温，在 500 ℃ 回火不同时间. 用 HVS － 1000型显微硬度计测量样品的显微硬度， 外加载荷 500 g，保荷时间 5 s，显微硬度是 5 次测 量结果的平均值；用带有能量补偿装置的三维原 子探针（3DAP） 分析样品内析出的细小团簇或析 出相.
收稿日期： 2008 － 09 － 23. 基金项目： 国家自然基金重点项目（50931003） . 作者简介： 刘文庆（1968 － ） ，男，研究员，博士生导师.
前对这种细小析出相的形成机制和强化作用还不 十分清楚. 随着原子探针技术的发展，钢中的固溶 团簇以及细小析出相得到关注［1 － 5］. 本文结合光 学显微镜（ OM） ，用具有原子级别分辩率的三维 原子探 针 （ three dimensional atom probe，3DAP） ， 研究一种铌钒微合金钢在 500 ℃ 回火不同时间， 硬度和组织的变化规律及碳化物的析出特征.
为进一步说明碳化物演变过程，对回火 0. 5，4，10， 100 h 四种样品中 C 原子的三维空间分布进行比较， 并选择碳化物作进一步分析（见图 4）. 可以看出，随着 回火时间的延长，碳化物尺寸逐渐增大，密度增加. 但 回火 4 h 后，碳化物密度变化不大. 一般认为，影响二 次硬化的因素有碳化物的数量、基体中位错密度和碳 化物与基体之间的共格畸变等［9］. 与淬火样品相比，回
Abstract： For understanding the effect of carbides precipitate process in Nb － V micro-alloyed steels on their mechanical property，Nb － V micro-alloyed steel specimens were tempered at 500 ℃ for different time after solution treatment at 1200 ℃ for 0. 5 h. The quenched specimens exhibited a highest hardness，the hardness came down fast first and went up later，then fell again with tempering time increased，a hardness peak was obtained as tempered for 4 － 10 h. The microstructure evolution and carbides precipitation in the specimens were characterized by three dimensional atom probe （3DAP） . The results reveal that V and Nb are almost dissolved in matrix of quenched specimens. With tempering time increased，carbides grow up in size，the density of carbides goes up and reacheds the maximum as tempered for 4 － 10 h，corresponding to the hardness peak. During the process，the carbides translate from containing V only to containing V and Nb，more to containing V， Nb and Mo. Key words： three dimensional atom probe （3DAP） ； micro-alloyed steel； carbide； temper
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材料科学与工艺
第 18 卷
火 0. 5 h 样品如图 4（a）所示，位错密度快速下降，而回 火时间较短，碳化物处于形成阶段，尺寸小，数量少，密 度相对较低，析出强化不明显，因此硬度快速下降. 回 火 4 ～10 h 样品见图 4（b）、4（c），碳化物已经充分析
C
V
Nb
C
出，尺寸稍有长大而数量较多，此时具有最高的硬度 值，对应图 2 中的硬度峰值，即二次硬化. 随着回火时 间增加，碳化物粗化长大，导致和基体的共格关系被破 坏，硬度又开始缓慢下降.
2. 2 3DAP 分析 图 3 是用 3DAP 得到的淬火后在 500 ℃ 回火
不同时间样品中 C，V，Nb 原子的三维空间分布. 图 3（a）淬火样品中除了 C 元素由于自回火轻微 偏聚，其他 合 金 元 素 均 分 布 均 匀. 图 3 （ b） 回 火 0. 5 h 的样品中 C，V，Nb 原子轻微偏聚在三维空 间中的相同位置，说明形成了 C，V，Nb 的复合团 簇，但尺寸小，数量少；图 3（ c） 回火 4 h 的样品中 C，V，Nb 原子偏聚明显，显示形成了 V，Nb 的复 合碳化 物，不 仅 尺 寸 增 大，数 量 也 明 显 增 多. 图 3（ d） 回火 10 h 的样品中不仅 C，V，Nb 原子 偏聚明显，Mo 元素也在相同位置偏聚，说明形成 了 V，Nb，Mo 的复合碳化物. 图 3（ e） 回火 100 h 样品与回火 10 h 样品碳化物有相同特点，只是 C，V，Nb，Mo 原子偏聚更明显.
摘 要： 为了解铌钒微合金钢碳化物析出过程对机械性能的影响，将 Nb － V 微合金钢在 1200 ℃ 固溶 0. 5 h 后淬火，在 500 ℃ 回火不同时间，淬火样品的显微硬度最高，随着回火时间延长，显微硬度先快速下降，随后 上升，在回火 4 ～ 10 h 时出现一个硬度峰，随后又缓慢下降. 用三维原子探针（3DAP） 研究这些样品中碳化物 的析出特征. 结果显示，淬火样品中 V、Nb 元素分布均匀；随着回火时间延长，碳化物的尺寸逐渐增大，数量 增加，回火 4 ～ 10 h 的样品数达到最多，与硬度峰对应，同时 V 碳化物依次向 V、Nb 和 V、Nb、Mo 的复合碳化 物转变. 关键词： 三维原子探针；微合金化钢；碳化物；回火 中图分类号： TG113. 25 文献标识码： A 文章编号： 1005 － 0299（2010）02 － 0164 － 04
图 4 500 ℃ 回火不同时间的 Nb － V 微合金钢中 C 原子 的三维分布（ 样品尺寸为 10 nm × 10 nm × 47 nm）
图 5 是图 4 （ a） —4 （ d） 4 种样品中所显示位 置碳化物成分剖面图，由于选取空间比较小，原子 数较少，成分误差约为 ± 0. 5% . 回火 0. 5 h 样品
V
Nb
C
V
Nb
(a)0 h
C
V
Nb
(b)0.5 h
(c)4 h
Mo
C
V
Nb
Mo
(d)10 h
(e)100 h
图 3 500 ℃ 回火不同时间的 Nb － V 微合金钢中 C，V，Nb，Mo 原子的三维分布（ 样品尺寸均为 10 nm × 10 nm × 47 nm）
如图 5（ a） 所示，碳化物中只有 C、V 原子有轻微
第 18 卷 第 2 期 2 0 1 0年4 月
ห้องสมุดไป่ตู้
材料科学与工艺 MATERIALS SCIENCE ＆ TECHNOLOGY
Vol. 18 No. 2 Apr. ，2010
铌钒微合金钢中碳化物的析出过程