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D0I:10.13374/1.issnl00103.2009.s1.00I 第31卷增刊1 北京科技大学学报 Vol.31 Suppl.1 2009年12月 Journal of University of Science and Technology Beijing Dee.2009 影响钢中铌的碳氮化物固溶的因素分析 汪春雷)李京社)赵和明) 陈永峰) 1)北京科技大学治金与生态工程学院，北京1000832)南昌钢铁有限责任公司，南昌330012 3)新余钢铁集团公司，新余338001 摘要铌的析出和固溶对铸坯质量好坏和钢材性能优异具有非常明显的影响，通过计算钢中碳含量，氨含量、锟含量和温 度对碳氨化铌固溶的影响，发现钢中碳、氨、铌含量增加，碳氨化铌的全固溶温度升高：氨含量增加，NbN的有效活度增加，固 溶铌含量下降：铌含量增加，在温度为800~1100℃范围内，氨化锟的含量增加：碳含量增加，钢中固溶铌降低和铌的化合物增 加·随温度升高，固溶铌与总铌含量的比值增加，二者比值位于30%~70%之间. 关键词碳氨化物：固溶；铌：析出 Influence factors on solid-solution of carbonitride of niobium in steel WANG Chun-lei LI Jing she.ZHAO He-ming,CHEN Yong-feng) 1)Metallurgical and Ecological Engineering School,University and Science Technology Beijing.Beijing 100083.China 2)Nanchang Iron &Steel Co.Ltd..Nanchang 330012.China 3)Xinyu Iron &Steel Co..Xinyu 338001,China ABSTRACI Effect of precipitation and solid-solution on slabs quality and product s mechanical properties is very important.Based on studying effect of carbon content,nitride content,niobium content and temperature on solid-solution of carbonitride,the following laws were obtained.Firstly,solid-solution temperature will rise when content of carbon,nitride and niobium increases.Secondly,ef- fective activity of NbN goes upwards with increases of content of nitride,and amount of solid-solution of niobium reduces.Quantity of NbN rises with increase of content of niobium from 800C to 1100C.The same laws can also be used for effect of carbon content. Niobium ratio between solid-solution amount and total content rises with increase of temperature,the ratio value lies from 30%to 70%. KEY WORDS carbonitride:solid-solution:niobium:precipitatio 铌在钢中具有阻止晶粒长大、抑制形变奥氏体 1铌在钢中的固溶 再结晶及产生显著的沉淀效果等作用，因而在钢中 获得了广泛的应用，铌是低合金高强度钢中十分重 铌在钢中的存在形态主要有：固溶于铁基体中 要的微合金元素，铌的析出和固溶对铸坯质量好坏 或形成碳氨化铌第二相，铌的加入使铁的A4点下 和钢材性能优异具有非常明显的影响，生产工艺的 降，A3点上升，但由于拉氏相NbFe2(由于缺位或其 制订和执行应在充分理解微合金元素在钢中析出和 他原因而使之化学成分接近于Fe3Nb2,文献中常写 固溶规律的基础上，充分发挥控轧控冷的作用，确保 为Fe3Nbz)的出现和限制，在铁铌平衡相图中没有 最大程度地发挥微合金元素的效果，故研究影响铌 形成封闭的Y相圈.由铁铌平衡相图可知，铌在Y 的碳氮化物在钢中固溶的因素具有重要的实际 铁中的最大溶解度约为2%（质量分数），铌在α铁 意义， 中的最大溶解度约为1.8%山. 收稿日期：2009-06-30 基金项目：北京市教有委员会共建项目专项资助 作者简介：汪春雷(1963一)，男，高级工程师，博士，Email:jxxywel@yahoo:com,cn影响钢中铌的碳氮化物固溶的因素分析 汪春雷12） 李京社1） 赵和明3） 陈永峰1） 1） 北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 2） 南昌钢铁有限责任公司南昌330012 3） 新余钢铁集团公司新余338001 摘 要 铌的析出和固溶对铸坯质量好坏和钢材性能优异具有非常明显的影响通过计算钢中碳含量、氮含量、铌含量和温 度对碳氮化铌固溶的影响发现钢中碳、氮、铌含量增加碳氮化铌的全固溶温度升高；氮含量增加NbN 的有效活度增加固 溶铌含量下降；铌含量增加在温度为800～1100℃范围内氮化铌的含量增加；碳含量增加钢中固溶铌降低和铌的化合物增 加．随温度升高固溶铌与总铌含量的比值增加二者比值位于30％～70％之间． 关键词 碳氮化物；固溶；铌；析出 Influence factors on solid-solution of carbonitride of niobium in steel W A NG Chun-lei 12）LI Jing-she 1）ZHA O He-ming 3）CHEN Yong-feng 1） 1） Metallurgical and Ecological Engineering SchoolUniversity and Science Technology BeijingBeijing100083China 2） Nanchang Iron ＆ Steel Co．Ltd．Nanchang330012China 3） Xinyu Iron ＆ Steel Co．Xinyu338001China ABSTRACT Effect of precipitation and solid-solution on slab’s quality and product’s mechanical properties is very important．Based on studying effect of carbon contentnitride contentniobium content and temperature on solid-solution of carbonitridethe following laws were obtained．Firstlysolid-solution temperature will rise when content of carbonnitride and niobium increases．Secondlyeffective activity of NbN goes upwards with increases of content of nitrideand amount of solid-solution of niobium reduces．Quantity of NbN rises with increase of content of niobium from 800℃ to1100℃．T he same laws can also be used for effect of carbon content． Niobium ratio between solid－solution amount and total content rises with increase of temperaturethe ratio value lies from 30％ to 70％． KEY WORDS carbonitride；solid-solution；niobium；precipitatio 收稿日期：2009-06-30 基金项目：北京市教育委员会共建项目专项资助 作者简介：汪春雷（1963－）男高级工程师博士E-mail：jxxywcl＠yahoo．com．cn 铌在钢中具有阻止晶粒长大、抑制形变奥氏体 再结晶及产生显著的沉淀效果等作用因而在钢中 获得了广泛的应用．铌是低合金高强度钢中十分重 要的微合金元素铌的析出和固溶对铸坯质量好坏 和钢材性能优异具有非常明显的影响．生产工艺的 制订和执行应在充分理解微合金元素在钢中析出和 固溶规律的基础上充分发挥控轧控冷的作用确保 最大程度地发挥微合金元素的效果．故研究影响铌 的碳氮化物在钢中固溶的因素具有重要的实际 意义． 1 铌在钢中的固溶 铌在钢中的存在形态主要有：固溶于铁基体中 或形成碳氮化铌第二相．铌的加入使铁的 A4 点下 降A3 点上升但由于拉氏相 NbFe2（由于缺位或其 他原因而使之化学成分接近于 Fe3Nb2文献中常写 为Fe3Nb2）的出现和限制在铁铌平衡相图中没有 形成封闭的γ相圈．由铁铌平衡相图可知铌在γ 铁中的最大溶解度约为2％（质量分数）铌在α铁 中的最大溶解度约为1∙8％［1］． 第31卷 增刊1 2009年 12月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol．31Suppl．1 Dec．2009 DOI:10．13374／j．issn1001－053x．2009．s1．001