铌在模具钢中的应用有哪些?

2025-03-26 03:44:06
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回答1:

根据溶度积原理,铌在钢中的固溶度决定于C、N的浓度,C、N含量越低,Nb的固溶度越大,反之亦然;在确定成分的钢中温度越高溶解度越大,反之亦然。根据形成碳、氮化物自由能的变化,在奥氏体区900-1000℃获得这些化合物的可能性铌最大,钛次之。VC和VN均处于溶解态,TiN处于沉淀态,只有Nb的氮炭化物处于析出和溶解的动态中,升温溶解,降温析出,它是可资利于TMCP和TPCP(见后)的最佳元素。
铌的碳氮化物在轧钢时可以“钉扎”晶界,“钉扎”力大于该温度下的再结晶趋动力,因而阻止晶粒长大,Nb(CN)的“钉扎”作用可达1100℃,在热变形时晶界“弓出”而分割晶界。
固溶铌由于铌的原子半径比铁大得多。Ti和V与铁相近。固溶态Nb在晶界富集浓度高达1.0%以上(原子比),而晶内较低。所以铌具有强列的拖曳晶界移动能力。铌的双重作用表现出阻止晶粒长大的最佳效果。在1100-900℃之间的热加工的道次之间,不发生再结晶,变形量可以累加,r晶粒达到高变形延伸而成薄“铁饼”状。在r-α转变时,为α生核提供大量晶界面积,在近乎平行且很密的晶界上α-晶粒对接,其晶粒尺寸为薄饼厚度的一半(简称1/2规律)。相变后的铁素体细化程度决定于r晶粒的非再结晶变形度。由于Nb(CN)的“钉扎”作用,Nb原子的“拖曳”作用,使TMCP的效果最佳