二相系合金和沉淀顆粒金相研究專業圖像顯微鏡
提高組織穩定性的重要意義
對于二相系合金來說,在蠕變過程中,基體組織的變化
和沉淀顆粒本身的變化之間,可以發生很復雜的相互作用。
鋼中碳化物的粗化及轉變,對于基體中的位錯結構以及由蠕
變所引起的這一結構的變化非常敏感。雖然當沉淀顆粒間距
相同時,基體組織的變化具有相似性,但顆粒間距因合金系
的不同而變化很大。由于第二相顆粒對于決定蠕變強度及塑
性起著重要作用,研究蠕變過程中這些組織的穩定性便具有
重要意義。
影響組織穩定性的關鍵因素
從鉬鋼開始直到含硼多元鋼都屬于二相系合金,異相本
身的穩定和基體中保持盡可能少的碳水平是影響組織穩定性
的關鍵因素,并隨溫度的提高,這些因素的影響也愈顯著。
采用兩種或兩種以上的強碳化物形成元素復合合金化,能顯
著提高沉淀相的穩定性,特別是當形成(V、Ti)C型碳化物
時,效果更加顯著。它不但比V4C3及TiC的尺寸、分布較為
細小彌散,而且抗過時效本領更強。為了使鋼中形成復合碳
化物,而不單獨形成釩或鈦的碳化物,含鈦量須保持在少量
范圍內。為了使鋼中有效的釩、鈦全部形成MC相,釩、鈦
與碳須保持適當的比值。在低碳含硼多元鋼中,以釩為主要
成分的碳化物具有相當大的化學計量范圍。為此,鋼中的含碳
量應從實際出發,控制在足以結合可能結合的全部V及Ti的
限度左右,以茲較大限度地滿足MC相形成和盡量控制其他
類型碳化物形成的條件。
影響組織穩定性的間接因素及固溶強化
在低合金鋼中,當鉻含量約為2~3%時,隨鉬含量增加
至≤1%時,對固溶強化有利,此時位錯網絡即行飽和,繼
續加鉬趨于無效。由于較多的鉬對彌散碳化物長大速率的不
良影響,將使固溶體中Mo的有利作用,在某些情況下為沉淀
強化作用的降低所抵銷。當以Mo、W復合合金化時,須按
兩種元素的總量考慮,作必要的盡可能的降低。少量W便可
以達到補充強化的目的。