铌微合金化H13钢中异相形核(Ti，Nb，V)(C，N)相形成机理研究

AISIH13作为一种强韧兼备的通用型热作模具钢，广泛应用于热锻压模、热挤压模和铝合金压铸模。H13钢中含有0.4%的w(C)，碳化物形成元素V、Mo、Cr的质量分数可达到8%，钢中碳化物的类型、形态、尺寸及分布直接影响到钢产品的强度、硬度、韧性及耐疲劳性能。而在凝固过程中，碳及合金元素的偏析常会导致大尺寸共晶碳化物的生成。这些共晶碳化物的存在，不但影响到合金元素的有效利用，对钢的使用性能也会产生不利影响。

北京科技大学的学者对电渣重熔含铌H13钢锻造棒材中尺寸大于1μm的异相形核析出相的特征进行分析，同时利用热力学软件Thermo-Calc对其形成过程进行合理的解释。棒材中存在的析出相包含3层结构，中心为氧化物核心，主要为氧化铝或镁铝尖晶石，中间层为富Ti-V的碳氮化物相，最外层为富Nb碳氮化物相。2类碳氮化物相成分分布较为集中，富Ti-V相的平均成分为(Ti0.477V0.336Nb0.187)CxNy，富Nb的平均成分为(Ti0.128V0.255Nb0.617)CxNy。钢中观察到的析出相的尺寸甚至可以达到10μm以上。Thermo-Calc计算表明，核心镁铝尖晶石及氧化铝在凝固前即已生成，凝固过程中，当固相率达到0.823时，富Ti相依附于氧化物首先析出，随后富V相、富Nb相依次析出。在随后的热处理中，富V相溶解于富Ti相中，形成棒材中观察到的3层(Ti，Nb，V)(C，N)相。