溶質在枝晶間的微觀偏析而導致在奧氏體晶界的析出,Ti和N在凝固過程中的微觀偏析也會導致TiN在枝晶間的液體中析出。ONc熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
1500oC時TiN在低合金鋼液中的溶度積為6.15×10-4,這是按低合金鋼的平均液相線溫度所得。圖26給出了含量為0.02%Ti和60ppmN時TiN在枝晶間鋼液中析出的計算結果。當鋼液凝固了99%時,有55%的氮轉變成了TiN析出物。當鋼液完全凝固時%Ti/%N大于等于3.42,幾乎所有殘余鋼液中的氮都以TiN析出。ONc熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
在奧氏體晶界的TiN顆粒將和鋼凝固過程中平衡析出的NbC0.87在同一位置。雖然NbC0.87可溶于TiN,由于碳氮化合物的低相互擴散和鋼相對的快速冷卻,NbC0.87取向外生于TiN顆粒。依靠加強高溫下NbC0.87的平衡析出導致奧氏體晶界顆粒的粗大,因此高的晶界活動性和低熱塑性槽將會向低溫區滑移至γ→α相變溫度大約為700~850oC。如果鋼坯在矯直段的表面溫度保持高于900oC或者低于700oC,鋼坯的表面或表面以下橫向裂紋在鋼坯矯直過程中不會產生。ONc熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
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奧氏體晶界的析出物粗大效率依靠于凝固過程中TiN析出物的體積分數以及奧氏體在固相線下的冷卻速率:少量的TiN和較慢的冷卻速率確保晶界的析出物粗大。ONc熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
根據歐洲和日本轉爐-連鑄的實踐,無裂紋鋼坯出現頻率高是在鋼中當鈦含量在0.015~0.020%時氮含量低于45ppm。然而當鋼中鈦含量為0.02~0.025%時,氮含量為60ppm就可能獲得粗大的NbC0.87析出物。在任何情況下,%Ti/%N必須稍微高于TiN的化學質量比率3.42。ONc熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
同TiN類似,ZrN在鋼液中的溶解度比較低:1500oC時[%Zr][%N]=1.9×10-3。因此,加入Zr同樣也能夠獲得粗化的析出物。然而需要的最小質量比率%Zr/%N為6.52大約是Ti的兩倍。此外Zr加入鋼連鑄過程中水口賭賽是一個嚴重的問題。因此鈦是獲得粗化的析出物而首選的加入元素。ONc熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
如果鋼中的Al和N充分地高,在枝晶間的鋼液中將形成AlN析出物,并為鋼隨后冷卻過程中其他氮化物和碳氮化合物的生長提供地點。由于其他不利的作用,鋼中高含量Al和N不能被接收。ONc熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
由于鈦以TiN的形式固定氮,大多數鋁都溶于鋼中。在控制軋制過程中晶粒細化主要通過含有一些TiN的鈮釩碳化物再析出完成。鋁在鋼中的主要作用是鋼液中的脫氧,含0.02~0.03%的溶解鋁就已經很充足。ONc熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE
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