.908 北京科技大学学报 第29卷 表1实验钢定性分析结果 表5C1、C2及C3试样中析出相主要种类 Table 1 Qualitative results of experimental steel Table 5 Main kinds of precipitates in Samples Cl,C2 and C3 试样编号 析出相 点阵常数/nm 晶系 试样 保温 主要种类 (Ti.Nb)(C.N) a0=0.436 面心立方 编号时间/min Ti(C:N) a0=0.425 面心立方 Cl 0 (TiNb)(CN)、Ti(CN)、AlN、NbC,YTi2CS、 NbC痕 a0=0.445-0.446 面心立方 MnS及氧化物夹杂 Y一Ti2GS壤 am=0.3210,c0=1.1203, 六角 C2 谷 TiN.TiC、AlN、NbC,Y一TizCS、MnS及氧化 c/a=3.49 物夹杂 TiN a0=0.424~0.425 面心立方 C3 80 TiN、(TiNh)(CN)、NhC,TiC、AlN、MS及 氧化物夹杂 TiC a0=0.433 面心立方 C2 NbC痕 a0=0.446-0.447 面心立方 表6各试样中Ti、Nb的固溶率 Y-Ti2CS痕am=0.3210,c0=1.1203, 六角 Table 6 Dissolution rates of Ti,Nb in samples % c/a=3.49 试样编号 Ti Nb TiN a0=0.424-0.425 面心立方 cI 55.0 78.0 (Ti.Nb)(C.N) a0=0.434~0.435 面心立方 C2 64.2 85.8 C3 NbC穰 a0=0.446-0.447 面心立方 C3 64.2 84.8 Y一Ti2CS痕 am=0.3210,c0=1.1203,六角 c/a=3.49 1250℃，由表2中MC析出相中各元素含量计算得 到未均热、均热45min、均热80min,MC析出相总质 表2C1.C2及C3试样中MC析出相各元素含量（质量分数） 量分数分别为0.0929%、0.0750%和0.0736%.加 Table 2 Contents of elements in MC precipitates in Samples CI.C2 and C3 % 热温度升至1250℃经不同时间均热和不均热相比， 均热45mimn后钢中的Ti和Nb固溶率由55%和 试样编号Nh Ti V Mo N 78%分别提高到64.2%和85.8%；继续均热至 C1 0.01040.05400.00080.01030.01000.0074 80mim,Ti和Nb固溶率几乎不发生变化，以上的实 C2 0.00680.04300.00070.01010.00550.0089 验结果说明，MC型析出相总含量随均热时间的延 C30.00730.04310.00070.00840.00750.0081 长而减少，当加热温度为1250℃、加热时间为 表3Cl.C2及C3试样中Ms和AMN析出相含量及析出相中各元 45min时，钢中固溶Ti和Nb是基本上已经达到平 素含量（质量分数） 衡，再继续延长时间，也不能使其完全固溶 Table 3 Contents of MnS,AlN precipitates and elements in Samples 2.2粒度分析 Cl,C2 and C3 % 由于MC析出相的粒度大小与钢的性能有密切 试样编号MnS Mn AIN 关系，所以对各试样用菲利浦APD一10型X射线衍 Cl 0.00600.00220.00380.00030.00020.0001 射仪测量粒度大小及分布情况，实验结果如图1 C2 0.00570.00210.00360.00030.00020.0001 所示 C3 0.00790.00290.00500.00030.00020.0001 在图1实验结果的基础上，进一步分析得出试 表4C1、C2及C3试样中MC型碳氮化物组成结构式 样C1、C2,C3中MC相未溶颗粒的不同尺寸的分布 Table 4 Structures of MC carbonitrides in Samples Cl,C2 and C3 图，如图2所示， 试样编号 结构式 由图2可以看出：实验钢加热到1250℃经不同 Cl (Nb0.08eTi0.s28Va.012Moo.09)(C0.613N0.387) 时间均热后，颗粒尺寸在300nm左右的未溶MC相 C2 (Nb0.067Ti0.24V0.013Mo0.96)(C0.417N0.583) 颗粒所占比例没有明显变化：颗粒尺寸≤96nm的 (Nb0.073Ti0.833V0.013Mo0.as1)(C0.467N0.535) 未溶MC相所占比例变化明显，并且随着均热时间 的延长，MC相颗粒中较小尺寸的颗粒比例降低，较 从表1~6的定性和定量分析结果表明：试样加 大尺寸的颗粒比例增加，1250℃未保温到保温 热至1250℃立即投入冰盐水中淬火的试样中未溶 45min时，MC相颗粒平均尺寸由300增加到 MC相主要有Ti(CN)和(TiNb)(CN)组成，均热 323nm,当保温时间延长到80min时，颗粒大小可 45min和80min试样中MC析出相主要为TiN.在 达342nm,见图1.表1 实验钢定性分析结果 Table1 Qualitative results of experimental steel 试样编号 析出相 点阵常数／nm 晶系 （Ti‚Nb）（C‚N） a0＝0∙436 面心立方 Ti（C‚N） a0＝0∙425 面心立方 C1 NbC痕 a0＝0∙445～0∙446 面心立方 Y—Ti2CS痕 a0＝0∙3210‚c0＝1∙1203‚ c／a＝3∙49 六角 TiN a0＝0∙424～0∙425 面心立方 TiC a0＝0∙433 面心立方 C2 NbC痕 a0＝0∙446～0∙447 面心立方 Y—Ti2CS痕 a0＝0∙3210‚c0＝1∙1203‚ c／a＝3∙49 六角 TiN a0＝0∙424～0∙425 面心立方 （Ti‚Nb）（C‚N） a0＝0∙434～0∙435 面心立方 C3 NbC痕 a0＝0∙446～0∙447 面心立方 Y—Ti2CS痕 a0＝0∙3210‚c0＝1∙1203‚ c／a＝3∙49 六角 表2 C1、C2及 C3试样中 MC 析出相各元素含量（质量分数） Table2 Contents of elements in MC precipitates in Samples C1‚C2 and C3 ％ 试样编号 Nb Ti V Mo C N C1 0∙0104 0∙0540 0∙0008 0∙0103 0∙0100 0∙0074 C2 0∙0068 0∙0430 0∙0007 0∙0101 0∙0055 0∙0089 C3 0∙0073 0∙0431 0∙0007 0∙0084 0∙0075 0∙0081 表3 C1、C2及 C3试样中 MnS 和 AlN 析出相含量及析出相中各元 素含量（质量分数） Table3 Contents of MnS‚AlN precipitates and elements in Samples C1‚C2and C3 ％ 试样编号 MnS S Mn AlN Al N C1 0∙0060 0∙0022 0∙0038 0∙0003 0∙0002 0∙0001 C2 0∙0057 0∙0021 0∙0036 0∙0003 0∙0002 0∙0001 C3 0∙0079 0∙0029 0∙0050 0∙0003 0∙0002 0∙0001 表4 C1、C2及 C3试样中 MC 型碳氮化物组成结构式 Table4 Structures of MC carbonitrides in Samples C1‚C2and C3 试样编号 结构式 C1 （Nb0∙082Ti0∙828V0∙012 Mo0∙079）（C0∙613 N0∙387） C2 （Nb0∙067Ti0∙824V0∙013 Mo0∙096）（C0∙417 N0∙583） C3 （Nb0∙073Ti0∙833V0∙013 Mo0∙081）（C0∙467 N0∙535） 从表1～6的定性和定量分析结果表明：试样加 热至1250℃立即投入冰盐水中淬火的试样中未溶 MC 相主要有 Ti （CN）和（TiNb） （CN）组成‚均热 45min和80min试样中 MC 析出相主要为TiN ．在 表5 C1、C2及 C3试样中析出相主要种类 Table5 Main kinds of precipitates in Samples C1‚C2and C3 试样 编号 保温 时间／min 主要种类 C1 0 （TiNb）（CN）、Ti（CN）、AlN、NbC、Y—Ti2CS、 MnS 及氧化物夹杂 C2 45 TiN、TiC、AlN、NbC、Y—Ti2CS、MnS 及氧化 物夹杂 C3 80 TiN、（TiNb）（CN）、NbC、TiC、AlN、MnS 及 氧化物夹杂 表6 各试样中 Ti、Nb 的固溶率 Table6 Dissolution rates of Ti‚Nb in samples ％ 试样编号 Ti Nb C1 55∙0 78∙0 C2 64∙2 85∙8 C3 64∙2 84∙8 1250℃‚由表2中 MC 析出相中各元素含量计算得 到未均热、均热45min、均热80min‚MC 析出相总质 量分数分别为0∙0929％、0∙0750％和0∙0736％．加 热温度升至1250℃经不同时间均热和不均热相比‚ 均热45min 后钢中的 Ti 和 Nb 固溶率由55％和 78％分别提高到 64∙2％ 和 85∙8％；继续均热至 80min‚Ti 和 Nb 固溶率几乎不发生变化．以上的实 验结果说明‚MC 型析出相总含量随均热时间的延 长而减少‚当加热温度为 1250℃、加热时间为 45min时‚钢中固溶 Ti 和 Nb 是基本上已经达到平 衡‚再继续延长时间‚也不能使其完全固溶． 2∙2 粒度分析 由于 MC 析出相的粒度大小与钢的性能有密切 关系‚所以对各试样用菲利浦 APD—10型 X 射线衍 射仪测量粒度大小及分布情况．实验结果如图1 所示． 在图1实验结果的基础上‚进一步分析得出试 样 C1、C2、C3中 MC 相未溶颗粒的不同尺寸的分布 图‚如图2所示． 由图2可以看出：实验钢加热到1250℃经不同 时间均热后‚颗粒尺寸在300nm 左右的未溶 MC 相 颗粒所占比例没有明显变化；颗粒尺寸≤96nm 的 未溶 MC 相所占比例变化明显．并且随着均热时间 的延长‚MC 相颗粒中较小尺寸的颗粒比例降低‚较 大尺寸的颗粒比例增加‚1250℃未保温到保温 45min 时‚MC 相 颗 粒 平 均 尺 寸 由 300 增 加 到 323nm‚当保温时间延长到80min 时‚颗粒大小可 达342nm‚见图1． ·908· 北 京 科 技 大 学 学 报 第29卷