·276· 北·京科技大学学报 2001年第3期 (a) 0.06 0.008 0.08 0.04 0.006 S-0.04 =0 0.04 0.004 0.003 0.01 0.02 0.02 ,01 0.006 0.02 0.04 0.006 0l0.02001 0.04 0.00 1800 1400 1000 180014001000 180014001000 T/K T/K T/K 图1硫含量变化对元素平衡固溶的影响(0.0040C0.0030N-0.070T-0.15Mm,0-0.04S) Fig.1 Effect of sulphur content on equilibrium dissolution (a) Kb) © 0.04 0.08 0.08 1S-0.04 S=0 是 S=0.04 0.02 0.04 /0.003 0.040.02 ang元 0.02 0.006 0.003 0.01 7/0.01 0公0.06 1800 1400 1000 1800 14001000 1800 14001000 T/K T/K T/K 图2硫含量变化对元素平衡析出的影响(0.0040C0.0030N0.070T10.15Mn,0-0.04S) Fig.2 Effect of sulphur content on equilibrium precipitation 物量随温度的变化情况，其中省去了固溶N的 析出物Ti,CS,和TiS随温度和S含量变化的情 变化.这是因为TN的稳定性较硫化物、碳化物 况.在高温时，TS首先析出，并随温度降低析出 和碳硫化物强，所以它首先析出，不受S含量变 量增加，但到一峰值后，开始减少，而此时，开始 化的影响.对F钢而言，C和N是其中两个最 有T,CS2析出.造成这种现象的原因是由于二 主要的有害元素，N的固定可由T在较高温度 者在不同的温度范围稳定性顺序有所改变.高 下完成，而对C则复杂一些.从图1可以看到， 温时TiS的稳定性大于TiCS2,但随温度的降 F钢中C的固定可分为两个部分：首先，当有$ 低，Ti,CSz的稳定性将超过TiS 存在，在1580K左右固溶C开始减少，然后在 一定温度范围内保持不变；而后当温度持续降 2钢中析出物的电镜分析 低到一定程度，固溶C会再次降低，直至基本完 全被固定.在这个过程中，随着S含量的提高， 21析出物的电解提取 固定C的第一步作用明显加大，特别是当S含 本试验采用电解萃取法整个电解槽置于冰 水浴中维持低温，电解时阳极电流密度控制在 量超过一定值后，C的固定可以全部由第一步 100mA/cm以下，Ar气保护.电解样品的成分见 来完成.该现象从热力学分析中可得到解释.F 表2.电解后，用离心的方法将阳极析出物与电 钢中固定C的产物有TiC和Ti,CS,两种，而 TiCS,比TC稳定，在较高温度才可析出.当有 解液分离、清洗、干燥后收集，然后对这些析出 物颗粒进行TEM分析. S存在，C首先以Ti,CS,的形式析出；如果钢中 的S/C<1(原子比)，将有C剩余，其后以TiC的 2.2TEM分析结果 对提取的析出物在TEM下进行观察，并对 形式析出.若S/C>1,则只有Ti,CS2析出，C的固 颗粒进行能谱分析和电子衍射花样分析.图3 定在较高温度下才可完成.可见，元素$对固定 间隙原子C有其独特的作用.图2给出了含S 是一些典型的析出物颗粒，(a)和b)属于钢样1， (c)和(d)属于钢样2.对这些颗粒的能谱分析表 表2F钢样品化学成分 Table 2 Chemical composition of IF steels 序号 wo/% ww% w/% Ws/% Wy/% WR/9O WAL/ w%S/C(原子比) 1 0.0015 0.0022 0.031 0.0040 0.13 0.013 0.037 <0.03 1 2 0.0038 0.0021 0.068 0.0036 0.17 0.009 0.039 <0.03 0.355北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 嗯 。 禽 只 ，器戮狄 。 一 忆 。 或 ” 互 州 、水、 遗。 蹬 石而 圣洲 息 一 一门 奔 ， ‘ 一‘ 丫、 湍孟‘ ‘卜‘ 一 ，勺曰 州目 刃 到 ’。 ’ ， 反 选黔 …。 丁二了一勺份艺忿一气弋丁丁 曰 巧以】 圈 硫含皿变化对元素平衡固溶的影响 刁 · 加 刁 盯。 ‘ 习 ， ， ‘ 刁 · 月免 。 叫 山 妇 廿 阅 膺 伺 八 八 内 、 弓 洲 一一 一 川 ” 形咖缪 犷 曝禽 霭 。 、 一一 片甲兰一 从获可二二… 掖蕊 一 甘 ︸ 乙‘ 芝 “奔簿 图 到 到 刀 硫含 变化对元素平衡析出的影响 加月 刁 加 刁 卜刁 恤 ， 仆刁 布 血 叫 址 概勿如蛇。 物量 随温度 的变化情况 ， 其 中省去 了 固溶 的 变化 这是 因为 的稳定性较硫化物 、 碳化物 和碳硫化物强 ， 所 以 它首先析 出 ，不受 含量变 化 的影 响 对 钢而言 ， 和 是其中两个最 主要 的有害元素 ， 的固定可由 在较高温度 下完成 ， 而对 则复杂一些 从图 可 以看到 ， 钢 中 的 固定可分为两个部分 首先 ， 当有 存在 ， 在 左右 固溶 开始减少 ， 然后在 一定温度范 围内保持不变 而后 当温度持续降 低到一定程度 ， 固溶 会再次降低 ， 直至基本完 全被 固定 在这个过程 中 ， 随着 含量 的提高 ， 固定 的第一步作用 明显加大 ， 特别是 当 含 量超过一定值后 ， 的固定可 以全部 由第一步 来完成 该现象从热力学分析 中可得到解释 钢 中固定 的产物有 和 两种 ， 而 几 比 稳定 ， 在较高温度才可析 出 当有 存在 ， 首先 以 的形式析 出 如果钢 中 的 原子 比 ， 将有 剩余 ， 其后 以 的 形式析 出 若 习 ， 则 只有 析 出 ， 的固 定在较高温度下才可完成 可见 ， 元素 对 固定 间 隙原子 有其独特的作用 图 给出 了含 析出物 和 随温度和 含量变化 的情 况 在高温时 ， 首先析 出 ， 并随温度 降低析 出 量增加 ， 但到一峰值后 ， 开始减少 ， 而此时 ， 开始 有 戮 析 出 造成这种现象 的原 因是 由于 二 者在不 同的温度范 围稳定性顺序有所改变 高 温时 的稳定性大于 几 ， 但随温度 的降 低 ， 几 的稳定性将超过 钢 中析 出物的电镜分析 析出物 的电解提取 本试验采用 电解萃取法整个 电解槽置于冰 水浴 中维持低温 ， 电解时 阳极 电流密度控制在 时 以下 ， 气保护 电解样 品 的成分见 表 电解后 ， 用 离心 的方法将 阳极析 出物与电 解液分离 、 清洗 、 干燥后 收集 ， 然后对这些析 出 物颗粒进行 分析 分析结果 对提取 的析 出物在 下进行观察 ， 并对 颗粒进行能谱分析和 电子衍射花样分析 图 是一些典型 的析出物颗粒 ， 和伪 属于钢样 ， 和 属 于钢样 对这些颗粒的能谱分析表 表 钢样品化学成分 。 ， 序号 岁 斌 尸 人少 黝 原子 比