孙晓林等：高温时H13钢中初生碳氮化物的分解研究 ·727· M0·ALO,核心 60 Fe ◇-C 线扫描分析范围 N ooooooconocoooo 2pm ) 4 6 10 距离m b 80 A10,核心 80 6 60 20 线扫描分析范围 0 40 距离m 20 2 um 2 4 68 10 12 距离m 50 80 40 30 60 20 扫指分析范围 10 40 20 06⊙000000200000080⊙600008 2μm 0 4 68 10 12 距离μm 图81250℃保温时(Ti,V,-.)(C,N:-,)的分解形貌与成分.(a)1250℃×5h时开始分解的粒子；(b)1250℃×10h时部分分解的粒 子：(c)1250℃×5h时完全分解的粒子 Fig.8 Decomposition morphology and composition of (Ti,,V)(C,N)after being held at 1250C:(a)carbonitride starting to decompose being held at 1250C for 5h;(b)partically decomposed carbonitride being held at 1250C for 10h;(e)completely decomposed carbonitride being held at1250℃for5h (C,N-,)中Fe质量分数仅为2%~5%，存在巨大的 始(Tia.4,Vas)(Cam,N。3)未分解部位相隔4um的 浓度梯度，因此Fe由基体向碳氨化物扩散，图8(a)中 区间内，Fe含量逐渐降低，而Ti、V、Mo、C元素变化趋 的(Tias2,Vas)(Ca2,as)向组成为(T,V.,Fe1-) 势则与Fe相反，碳氨化物中Ti和V元素的质量分数 (C,N,)转变. 之和w(Ti+V)由分解前的63%降至50%，V元素的 随1250℃保温时间延长，碳氮化物分解过程由外 减少量多于Ti.最终(Ti,V,-)(C,N-,)完全分解后 向内进行，图8(b)和8（©）说明高温时碳氮化物会由 碳氨化物中元素仍存在一定的梯度分布，V、Fe元素质 致密结构逐渐转变为多孔的“渔网状”.分解的碳氨化 量分数分别在18%~30%、3%~33%之间波动，而T 物中Fe含量增加，而Ti、V、C、N等元素含量均减少. 在29%~33%之间的较小范围内变化，高温下碳氨化 图8()中的碳氨化物部分分解，未分解部分可表示为 物中Ti元素更稳定.经过1250℃保温后，(Ti,V,-.) (Ti。4,Va6)(Cam,Nas),Fe元素质量分数为4%，左 (C,N,-,)中w(Ti+V)由初始质量分数55%~70% 侧先分解部位的Fe元素质量分数高达33%，在与初 降为40%~60%，T、V等合金元素含量逐渐减少而孙晓林等: 高温时 H13 钢中初生碳氮化物的分解研究 图 8 1250 益保温时(Ti x,V1 - x)(Cy,N1 - y)的分解形貌与成分. (a) 1250 益 伊 5 h 时开始分解的粒子; ( b) 1250 益 伊 10 h 时部分分解的粒 子; (c) 1250 益 伊 5 h 时完全分解的粒子 Fig. 8 Decomposition morphology and composition of (Ti x,V1 - x)(Cy,N1 - y ) after being held at 1250 益 : ( a) carbonitride starting to decompose being held at 1250 益 for 5 h; (b) partically decomposed carbonitride being held at 1250 益 for 10 h; (c) completely decomposed carbonitride being held at 1250 益 for 5 h (Cy,N1 - y)中 Fe 质量分数仅为 2% ~ 5% ,存在巨大的 浓度梯度,因此 Fe 由基体向碳氮化物扩散,图 8( a)中 的(Ti 0郾 52 ,V0郾 48 )(C0郾 22 ,N0郾 78 )向组成为(Ti x,Vz,Fe1 - x - z) (Cy,N1 - y)转变. 随 1250 益保温时间延长,碳氮化物分解过程由外 向内进行,图 8( b)和 8( c)说明高温时碳氮化物会由 致密结构逐渐转变为多孔的“渔网状冶. 分解的碳氮化 物中 Fe 含量增加,而 Ti、V、C、N 等元素含量均减少. 图 8(b)中的碳氮化物部分分解,未分解部分可表示为 (Ti 0郾 54 ,V0郾 46 )(C0郾 07 ,N0郾 93 ),Fe 元素质量分数为 4% ,左 侧先分解部位的 Fe 元素质量分数高达 33% ,在与初 始(Ti 0郾 54 ,V0郾 46 ) (C0郾 07 ,N0郾 93 )未分解部位相隔 4 滋m 的 区间内,Fe 含量逐渐降低,而 Ti、V、Mo、C 元素变化趋 势则与 Fe 相反,碳氮化物中 Ti 和 V 元素的质量分数 之和 w(Ti + V)由分解前的 63% 降至 50% ,V 元素的 减少量多于 Ti. 最终(Ti x,V1 - x)(Cy,N1 - y)完全分解后 碳氮化物中元素仍存在一定的梯度分布,V、Fe 元素质 量分数分别在 18% ~ 30% 、3% ~ 33% 之间波动,而 Ti 在 29% ~ 33% 之间的较小范围内变化,高温下碳氮化 物中 Ti 元素更稳定. 经过 1250 益 保温后,( Ti x,V1 - x ) (Cy,N1 - y )中 w( Ti + V)由初始质量分数 55% ~ 70% 降为 40% ~ 60% ,Ti、V 等合金元素含量逐渐减少而 ·727·