微合金晶粒细化方法及原因

微合金晶粒细化方法及原因（壹佰钢铁网推荐）一般的晶粒细化方法是在炼钢过程中向钢液添加微合金元素(Nb、V、Ti、B、N等)进行变质处理,以提供大量的弥散质点促进非均质形核,从而使钢液凝固后获得更多的细晶粒。这种微合金化(合金的总质量分数小于0.1%)是比较有效的细化钢铁材料晶粒的方法之一。在一定范围内,随微合金元素含量的增加,铁素体晶粒越细小。晶粒细化原因有两方面:一方面,某些固溶合金化元素(W,Mo,Mn等)的加入提高了钢的再结晶温度,同时也可降低在一定温度下晶粒长大的速度;另一方面,某些强碳化物形成元素(如Nb,V,Ti等)与钢中的碳或氮形成尺寸为纳米级历史老照片不能说的秘密慈禧军阀明末清初文革晚清(20～100nm)的化合物,钉扎晶界,对晶粒增长有强烈的阻碍作用,并且当这种纳米级化合物所占体积分数为2%时,对组织的细化效果最好。铌是钢中常加入的微合金元素,通常加入量小于0.05%,在钢中形成NbC、NbN的化合物,在再结晶过程中,因NbC、NbN对位错的钉扎和阻止亚晶界迁移可大大延长再结晶时间,而且铌阻止奥氏体回复、再结晶的作用最强烈,当钢中w(Nb)=0.03%时,即可将完全再结晶所需的最低温度提高到950℃左右,钢中加入铌,并通过再结晶控轧技术可使铁素体晶粒尺寸细化到6μm。钒与碳和氮有较强的亲和力,形成V(C,N)的弥散小颗粒,对奥氏体晶界有钉扎作用,可阻碍奥氏体晶界迁移,即阻止奥氏体晶粒长大,并提高钢的粗化温度;同时形成的V(C,N)在奥氏体向铁素体转变期间在相界面析出,有效阻止了铁素体晶粒长大,起到细化铁素体晶粒的作用。通常,钢中钒加入量控制在0.04%～0.12%范围。高温下,钢中钛以TiN、TiC弥散析出,可以成为钢液凝固时的固体晶核,有利于结晶,细化钢的组织。钛也是极活泼的金属元素,能与铁和碳生成难溶的碳化物质点,富集在晶界处,阻止晶粒粗化。通常钛的加入量应大于0.025%。合金元素一般是以复合形式加入钢中,而且复合合金化处理效果比单一合金化处理效果更好。微合金化元素对形变诱导相变也有影响,铌可提高形变诱导相变温度,扩大形变诱导变形区,更易获得超细晶铁素体。钢中碳含量降至超低碳范围时,也容易发生形变诱导相变,并获得超细晶粒。但单纯的微合金化细化技术对钢铁材料组织细化有较大的局限性,因此应结合一定的热处理工艺进行综合细化,才能获得较好的效果。（壹佰钢铁网推荐）