《表2 不同Nb成分试验钢锻造拔长正火处理后铁素体晶粒度》

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《Nb微合金化对Cr-Ni-Mo渗碳齿轮钢组织和性能的影响》

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不同Nb含量的试验圆棒经过锻造拔长和正火后，纵向显微组织如图2所示。由图2可以看出，4种成分Nb含量的试验棒锻造正火后的显微组织均为铁素体和珠光体。但仔细对比，可以发现铁素体的晶粒出现较大差异。4种成分的试验钢铁素体晶粒尺寸如表2所示。随着Nb含量的增加，铁素体晶粒变细。在低碳钢材料冶炼过程，如果合金中添加了微量的Nb元素，在液相凝固过程中首先析出Nb C碳化物。Nb C的固溶温度为1250～1350℃[15-17]，而锻造的始锻温度为1200～1250℃，也就意味着在锻造过程中原材料析出的Nb C并不会完全溶解到基体中，这些未溶的Nb C碳化物在锻造正火过程中起到异质形核作用，促进奥氏体转变为先共析铁素体。因此，添加的Nb越多，析出的Nb C颗粒也越多，在奥氏体转变成先共析铁素体时，越能促进铁素体的形核，导致铁素体来不及长大，从而使得尺寸得到细化。所以，添加Nb元素后，铁素体的尺寸变得细小。