第10期 施晓芳等：430铁素体不锈钢中T1O,十TN复合核心形成的热力学研究 ”1281" 为了进一步确认复合核心的结构，在T日M下观 电子束的入射方向为「2201川，而外层区域则与面心 察，明场下的形貌如图7（马所示，中心黑区主要成 结构的T吻合，它的入射方向为[011].由此可以 分为T和Q包裹黑区的成分为T和N对它们的 进一步证明，在本文的成分范围内，可以形成T咆 衍射花样分别进行标定，如图7(b和(9所示.通 裹TO的复合核心（简写为TQ+TN愎合核 过查PDF片，中心黑区与三方结构的TQ吻合， 心) 图7复合核心的明场像和衍射花样.（号明场像：(T9的衍谢花样：(9TN的衍射花样 F Brght fiel mage and diffraction pattems of comp kex nucki(bright fie mage (b difrac tin pattem ofTiOs (c difac tion pattem ofTN slabs TetsL Hagane 1984 70(14):1704 3结论 [6 ShiX E ChengG G Zhao P Effect of oompkexnuckeus wit Ti oonta ined on solid ification re fnem ent in430 Ferritic Stanless Seel (1)通过热力学计算提出了TQ+TN的复合 //Procedings of Chna Iron Steel AnnualMeeting Beijng 核心在凝固前沿形成时[Tj、[y和[A的含量 20076 范围. (施晓芳，成国光，赵沛.含T復合核心细化430铁素体不锈 (2)根据热力学提出的工艺条件进行实验研 钢凝固组织的研究1中国钢铁年会论文集.北京，200？) 究，得到了细小弥散的TQ十T復合核心 I7 Chen JX Common Use Diagram and Data Manual in Semal ing Beijng Metalugical ndusty Press 1984 (3)与传统工艺相比，TQ十T的复合核心 (陈家样.炼钢常用图表数据手册.北京：治金工业出版社， 工艺的钛含量较低，可以减少实际生产的困难 1984) 【习Yoshikava T MoriK hfuence of a alking ekment(Cr 参考文献 Ni Mn Mo and Cu on the themodynamn ic pxpeniesoftianim I]Pookew J Wenberg F Observations of the cokmnarta equixed inmolten ion albys//Advanced Pocssirg ofMetas and Ma teri transition n sminless steels MetllMa terTmnsA 1998 29(3) a Poced ings of he In ema tional Symposim SinDi 200 855 199 [21 ShiC X Study of Solidification Strucme Refining of430 Femrite [9 Jo JQ Lee JB K m SH et a]Themalynamisof titanim ni Sinkess Steel with TN Nuclea tion Dissernation.Beijng Uni tD知and cxygen in Inud stain ess steels/∥Advanced P ooes平ng versity of Sc ience and Techno kgy Beijing 2007 ofMeta ls and Materia lsP roceed ngs of the hterational Symposi (史彩霞.430铁素体不锈钢TN形核细化凝固组织的研究 um San Diego 2006 185 [学位论文].北京：北京科技大学.2007 10 Morin ZI TanakaT Themalynamnics ofsolutedistrbutons be [3 Ith Y Takao$Okajma T et al Effects of alby ing ekments ween solid and ud phases n ionbase temary alby Tans ad inoculprs on efning of solidification structures of type 430 Iron Steel hst JPn 1983 23(10):824 stainless stee]TetsuDHagane 1980 66(6):710 [11] lohH H noM BanyaS A ssessment of Aldeoxidaton equilbri [4]HentzeGN McPhersonR Solidificatin control of stmerged are um in IAud ion TetsL Hagane 1997 83(12):773 wels n steels by nouation with Ti Wel J1986伍(3：71 12]OhH Suito H Themodymemics of akminum and manganese Hasegawa M Maruhashi Ka idare Y et a]Tundish nozzle deoxdation equilbrim n Fe-Ni and FeCr albys ISII Int oonstric ton in oontnuous casting of titanim bearing stain less seel 200343(9):1301第 10期 施晓芳等:430铁素体不锈钢中 Ti2O3 +TiN复合核心形成的热力学研究 为了进一步确认复合核心的结构, 在 TEM下观 察, 明场下的形貌如图 7( a)所示, 中心黑区主要成 分为 Ti和 O, 包裹黑区的成分为 Ti和 N, 对它们的 衍射花样分别进行标定, 如图 7 ( b)和 ( c)所示 .通 过查 PDF卡片, 中心黑区与三方结构的 Ti2 O3 吻合, 电子束的入射方向为 [ 2201] , 而外层区域则与面心 结构的 TiN吻合, 它的入射方向为 [ 011] .由此可以 进一步证明, 在本文的成分范围内, 可以形成 TiN包 裹 Ti2 O3 的复合核心 (简写为 Ti2 O3 +TiN复合核 心 ) . 图 7 复合核心的明场像和衍射花样 .( a)明场像;( b) Ti2 O3 的衍射花样;( c)TiN的衍射花样 Fig.7 Brightfieldimageanddiffractionpatternsofcomplexnuclei:( a) brightfieldimage;( b) diffractionpatternofTi2O3;( c) diffrac￾tionpatternofTiN 3 结论 ( 1)通过热力学计算提出了 Ti2O3 +TiN的复合 核心在凝固前沿形成时 [ Ti] 、 [ N] 和 [ Al] 的含量 范围 . ( 2)根据热力学提出的工艺条件进行实验研 究, 得到了细小弥散的 Ti2 O3 +TiN复合核心. ( 3)与传统工艺相比, Ti2O3 +TiN的复合核心 工艺的钛含量较低, 可以减少实际生产的困难. 参 考 文 献 [ 1] PooleW J, WeinbergF.Observationsofthecolumnar-to-equiaxed transitioninstainlesssteels.MetallMaterTransA, 1998, 29( 3 ): 855 [ 2] ShiCX.StudyofSolidificationStructureRefiningof430 Ferrite StainlessSteelwithTiNNucleation[ Dissertation] .Beijing:Uni￾versityofScienceandTechnologyBeijing, 2007 (史彩霞.430铁素体不锈钢 TiN形核细化凝固组织的研究 [ 学位论文] .北京:北京科技大学, 2007) [ 3] ItohY, TakaoS, OkajimaT, etal.Effectsofalloyingelements andinoculatorsonrefiningofsolidificationstructuresoftype430 stainlesssteel.Tetsu-to-Hagane, 1980, 66( 6) :710 [ 4] HeintzeGN, McPhersonR.Solidificationcontrolofsubmergedarc weldsinsteelsbyinoculationwithTi.WeldJ, 1986, 65 ( 3) :71 [ 5] HasegawaM, MaruhashiS, KamidateY, etal.Tundishnozzle constrictionincontinuouscastingoftitaniumbearingstainlesssteel slabs.Tetsu-to-Hagane, 1984, 70( 14 ):1704 [ 6] ShiXF, ChengGG, ZhaoP.Effectofcomplex-nucleuswithTi containedonsolidificationrefinementin430 FerriticStainlessSteel ∥ProceedingsofChinaIron＆ SteelAnnualMeeting.Beijing, 2007:6 (施晓芳, 成国光, 赵沛.含 Ti复合核心细化 430铁素体不锈 钢凝固组织的研究 //中国钢铁年会论文集.北京, 2007:6) [ 7] ChenJX.CommonUseDiagramandDataManualinSteelmak￾ing.Beijing:MetallurgicalIndustryPress, 1984 (陈家祥.炼钢常用图表数据手册.北京:冶金工业出版社, 1984) [ 8] YoshikawaT, MoritaK.Influenceofanalloyingelement( Cr, Ni, Mn, MoandCu) onthethermodynamicpropertiesoftitanium inmoltenironalloys∥AdvancedProcessingofMetalsandMateri￾als-ProceedingsoftheInternationalSymposium.SanDiego, 2006: 199 [ 9] JoJO, LeeJB, KimSH, etal.Thermodynamicsoftitanium, ni￾trogenandoxygeninliquidstainlesssteels∥AdvancedProcessing ofMetalsandMaterials-ProceedingsoftheInternationalSymposi￾um.SanDiego, 2006:185 [ 10] MoritaZI, TanakaT.Thermodynamicsofsolutedistributionsbe￾tweensolidandliquidphasesiniron-baseternaryalloy.Trans IronSteelInstJpn, 1983, 23( 10 ):824 [ 11] ItohH, HinoM, Ban-yaS.AssessmentofAldeoxidationequilibri￾uminliquidiron.Tetsu-to-Hagane, 1997, 83 ( 12) :773 [ 12] OhtaH, SuitoH.Thermodynamicsofaluminumandmanganese deoxidationequilibrium inFe-NiandFe-Cralloys.ISIJInt, 2003, 43 ( 9) :1301 · 1281·