铁素体中碳化钒的析出规律
铁素体中的碳化钒是在相变时以相间沉淀的方式析出的。相间沉淀是一个典型的共析转变过程。对这一过程的分析,既要考虑热力学驱动力的能量因素,也要考虑动力学过程的时间因素。对pd3钢而言,碳化钒的相间沉淀析出与通常的低碳低钒钢相比有三点不同:
,低碳低钒钢碳化钒的相间沉淀是在奥氏体向先析铁素体转变过程中发生的,析出温度较高;而pd3钢碳化钒的相间沉淀是在珠光体转变过程中发生的,析出温度较低。
第二,低碳低钒钢碳化钒的相间沉淀取决于铁素体和奥氏体的界面及其移动;而pd3钢不仅要受铁素体和奥氏体界面的影响,而且要受珠光体转变过程中渗碳体形成的影响,析出方式更为复杂。
第三,低碳低钒钢相间沉淀发生时,碳和钒原子只能通过反应形成碳化钒或形成固溶体;而pd3钢中碳和钒原子既有可能进入渗碳体形成合金渗碳体,也有可能形成碳化钒,多个过程互相竞争,所以,相间沉淀只能在珠光体片间距较宽的铁素体区域内发生。
正是因为pd3钢碳化钒的这些特点,所以pd3钢的碳化钒析出困难,而且冷却速度对其抑制作用---,同时碳化钒析出所需的热力学驱动力更高。正因为如此,pd3钢中碳化钒的相间沉淀要受以下两种因素的制约:
一是冷却速度。当冷却速度较快时,珠光体片间距变细,铁素体平均自由程变小,碳和钒供给量不足,不易形成超过临界尺寸的碳化钒晶核,相间沉淀受到---的抑制。实验结果已证实了这一点。
二是钒含量。当钢中钒含量较低时,形成碳化钒的驱动力不够,钒更容易以固溶形式存在。当钢中钒含量升高,超过饱和溶解度时,形成碳化钒的热力学驱动力增强,恩施---,就会发生碳化钒的相间沉淀,同时使珠光体片间距增大。这与实验结果是符合的。
钒在钢中的主要作用是:
(1)细化钢的组织和晶粒,提高晶粒粗化温度,从而降低过热敏感性,并提高钢的强度和韧性。
(2)当在高温溶入奥氏体时,生产---厂家,增加钢的淬透性;相反,如以碳化物存在时,却会降低钢的淬透性。
(3)增加淬火钢的淬透性和回火稳定性,细化晶粒,并产生二次硬化效应。
(4) 碳化钒和氮化钒在奥氏体中的固溶度积较高。因此,在高温时不易产生由于析出所导致的裂纹,钒酸钠,在凝固过程中,钢坯出现裂纹的趋势较小。
(5) 钒与氮的结合力强,可以形成氮化钒,有利于减少钢材的应变时效,这一特性对于经历了冷变形的钢筋在服役过程中很重要。
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