《表6 典型超高强韧钢的化学成分及复合析出纳米粒子[61,74～80]》

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《超高强高韧化钢的研究进展和展望》

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钢中析出相与位错的相互作用会产生很强的析出强化作用，析出相粒子对位错的钉扎作用如图5所示，主要有2种机制（切过机制和绕过机制）。当析出相尺寸小，与基体保持共格时，位错切过析出相；当析出相不断长大，与基体脱离共格关系时，位错绕过析出相。超高强韧钢经固溶时效后产生的金属间化合物一般与基体保有良好的共格度，属于切过粒子，而钢中的碳化物、氮化物及粗大的析出相一般都是绕过粒子。传统超高强韧钢中的析出相多为合金碳化物、单相半共格或非共格的金属间化合物，这样的析出相虽然能够提供很高的析出强化效果，但是由于弱的共格性一般都会导致钢的韧性较差。所以可以通过析出金属间化合物取代合金碳化物或者改变金属间化合物的种类与配比来减小其与基体的错配度，从而达到提高材料强度的同时增加塑韧性的目的[73]。但是，想要获得共格度非常高的析出相，尤其是当要获得极高的强度和韧性匹配时，往往需要对化学成分和加工工艺提出严苛的要求[18]。此时采用2种及以上析出相的复合强化，就成为一个可行的选择。近年来典型超高强韧钢中复合析出纳米粒子种类如表6[61，74～80]所示，相对于单一类型纳米析出相，采用复合析出的方法，可以将具有不同成分、晶体结构和微观力学特性的多种析出相协同结合，产生超过纳米析出相单独加入钢中产生的强韧性作用。