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铁合金材料使用奥氏体合金材料晶粒细化方法好处有哪些

铁合金材料晶粒细化是最重要的强化方式之一,从强韧化观点出发,铁合金材料晶粒细化一般包括相变前奥氏体合金材料细化或位错化、奥氏体合金材料内部增加形核质点和相变冷却细化等。利用结晶生核、长大现象进行铁合金材料晶粒细化时,临界晶核尺寸大小成为铁合金材料晶粒细化极限的大体目标。临界晶核的尺寸是形核驱动力的函数,驱动力越大,临界晶核尺寸就越小。通常情况下,相变时的驱动力比再结晶时的驱动力大很多。因此,利用相变时得到很细小的临界晶核尺寸,再控制冷却速度,就可使钢铁材料组织超细化。

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对于低碳微合金钢而言,发生奥氏体合金材料向铁素体相变时,应尽可能生成大量晶核。对于新一代钢铁材料,所采用的相变细化晶粒(奥氏体合金材料→铁素体)有以下四种方法:

1、铁合金材料晶粒细化加快冷却速度,加快冷却速度增大过冷度,可以加大形核驱动力,提高铁素体相的形核率,从而达到细化晶粒的目的;

2、铁合金材料晶粒细化母相奥氏体合金材料,利用浇注时增加奥氏体合金材料相的形核率,达到细化母相奥氏体合金材料的目的,从而使固态下铁素体相得以细化;

3、铁合金材料晶粒细化形变诱导铁金属素体相变,通过大量形变,使奥氏体合金材料相中的位错密度提高,在冷却中,提高铁素体相的形核率,达到细化铁素体相的目的,此时应避免轧制过程中奥氏体合金材料再结晶,使奥氏体合金材料轧制过程动态转变为铁素体,得到细晶铁素体;

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4、铁合金材料晶粒细化使奥氏体合金材料晶粒内弥散分布适量的析出相和非金属夹杂物,利用某些元素在奥氏体合金材料相中形成析出相,如碳、氮化合物,或利用某些非金属氧化物、硫化物等,作为铁素体在奥氏体合金材料相中非均匀形核的现成表面,降低形核功,提高形核率,达到细化铁素体相的目的。


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