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最近的研究表明,如果使锻造温度相对恒定地保持在700℃,
钨含量为临界浓度的锻材的晶粒尺寸可能达到1微米,而经冷加
工和再结晶后可以获得晶粒尺寸为0.3微米的材料。
为了估计合金元素限制晶粒长大的效应,用铌代替钨做合金
化元素,在这种情况下,铌的临界浓度是0.5%(原子)。铌和钨
对晶粒尺寸的影响相似,利用冷加工和再结晶便能获得亚微晶粒。
和大多数二元铁基合金的再结晶一成分图不同,铌含量即使
超过了临界浓度仍能继续提高再结晶温度。因此,为了提高晶
粒的高温稳定性和把1010钢的相变温度提高到稍微超过900℃,
则把铌含量增加到0.6弦%(原子),合金的热加工温度提高到
840~870℃。热加工后,这种材料的晶粒尺寸为0.8~1.0微米,
而且一直到相变温度晶粒度都是稳定的。
通过合金化方法获得了超细晶粒材料,加入合金化元素的目
的是阻止晶粒长大,之所以有这种作用是靠固溶体效应和第二相
颗粒的形成。合金化元素提高了固溶体的再结晶温度,因此有可
能在更有实用价值的温度下使铸造组织均匀化。在此温度下重复
出现的再结晶形成了微米和亚微米大小的晶粒。
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