王佳喜等：外加Y2TiO,纳米粒子对CLAM钢夹杂物的影响 23· 1# 2# Element 3# Element mass fraction/ mass fraction/ Element Element mass fraction/ mass fraction/ 0 6.59 2.14 M 4.85 Element 13.63 04且 Mn 6 mass fraction/% 4.66 Mn5.77 Fe 5842 3.38 > E> 1.31 2.3 Fe 29.64 Fe 5.23 8.73 1 um e 75.8 500nm Cr 8.73 I um Fe 75.8 图1 钢中典型夹杂物形貌及成分 Fig.1 Morphology and compositions of typical inclusions in steel (a) (b) (c) 0.5m (d) (e) ( Ta (g) (h) (①) 图23#钢中典型夹杂物面扫 Fig.2 Surface scan results of typical inclusions in 3#steel 度、伸长率和断面收缩率折线图见图3.由图可以 由位错滑移理4可知，金属强度的提高 看出，随Y2Ti2O,添加量的增加，CLAM钢的抗拉 及塑性的下降是由于位错的运动受到了限制. 强度先升高后持平的趋势，而伸长率和断面收缩 CLAM钢的拉伸性能出现上述变化的原因包括两 率先降低后增加.相比于1#钢，Y2T2O,质量分数 个方面：其一，Y2T2O,纳米粒子添加到钢中后，使 为0.3%的2#钢的抗拉强度由1308MPa增加到 晶粒得到细化，导致单位体积内晶界数量增加，从 1359MPa,而伸长率和断面收缩率分别由14.98% 而使位错运动的阻力增加，表现为强度的增加和 和66.16%降低到13.18%和62.69%；当Y2Ti20,添 塑性的下降，这种强化属于细晶强化范畴6：其 加量由0.3%增加到0.5%时，抗拉强度基本保持不 二，Y2T2O,纳米粒子弥散分布于钢中，可以对位 变，而伸长率和断面收缩率反而增加，分别由 错进行钉扎，限制位错进一步运动，发挥弥散强化 13.18%和62.69%增加到13.44%和63.15%. 作用，从而使金属材料的强度升高而塑性降低7度、伸长率和断面收缩率折线图见图 3. 由图可以 看出，随 Y2Ti2O7 添加量的增加，CLAM 钢的抗拉 强度先升高后持平的趋势，而伸长率和断面收缩 率先降低后增加. 相比于 1#钢，Y2Ti2O7 质量分数 为 0.3% 的 2#钢的抗拉强度 由 1308 MPa 增 加 到 1359 MPa，而伸长率和断面收缩率分别由 14.98% 和 66.16% 降低到 13.18% 和 62.69%；当 Y2Ti2O7 添 加量由 0.3% 增加到 0.5% 时，抗拉强度基本保持不 变 ，而伸长率和断面收缩率反而增加 ，分别 由 13.18% 和 62.69% 增加到 13.44% 和 63.15%. 由位错滑移理 [14−15] 可知 ，金属强度的提高 及塑性的下降是由于位错的运动受到了限制. CLAM 钢的拉伸性能出现上述变化的原因包括两 个方面：其一，Y2Ti2O7 纳米粒子添加到钢中后，使 晶粒得到细化，导致单位体积内晶界数量增加，从 而使位错运动的阻力增加，表现为强度的增加和 塑性的下降，这种强化属于细晶强化范畴[16] ；其 二，Y2Ti2O7 纳米粒子弥散分布于钢中，可以对位 错进行钉扎，限制位错进一步运动，发挥弥散强化 作用，从而使金属材料的强度升高而塑性降低[17] . 1 μm 3# 500 nm 1# 2# 1 μm Element mass fraction/% O Mn Ta Cr Fe 6.59 4.85 22.97 7.17 58.42 Element mass fraction/% Mn C Ta W Cr 5.77 3.38 3.87 2.44 8.73 Fe 75.8 Element mass fraction/% O Ti Y Mn C Ta W V Cr Fe 6.43 1.32 2.14 13.63 4.66 30.06 5.42 0.96 5.74 29.64 Element mass fraction/% O Ti Y Mn C Ta W V Cr Fe 17.28 6.49 7.83 8.40 3.24 42.02 5.47 1.31 2.73 5.23 Element mass fraction/% O Ti Y Mn C Ta W V Cr Fe 14.11 5.72 7.29 5.77 3.38 3.87 2.44 1.09 8.73 75.8 图 1    钢中典型夹杂物形貌及成分 Fig.1    Morphology and compositions of typical inclusions in steel 0.5 μm (a) (b) O Fe Y Ta W Mn Cr V (c) (d) (e) (f) (g) (h) (i) 图 2    3#钢中典型夹杂物面扫 Fig.2    Surface scan results of typical inclusions in 3# steel 王佳喜等： 外加 Y2Ti2O7 纳米粒子对 CLAM 钢夹杂物的影响 · 23 ·