高钛钢中TiC析出机制

钛作为一种相对廉价的微合金元素,被广泛用于提高钢的强度，改善钢材的服役性能。由于钢中一般均含有一定量的碳和氮元素，因而钛通常会形成碳化钛或氮化钛；由于碳化钛或氮化钛具有相同的氯化钠类型的晶体结构且点阵常数相差不大，因而通常会完全互溶并形成碳氮化钛。一般Ti微合金钢中Ti的质量分数在0.05%~0.20%之间。

钢铁研究总院的学者通过凝固实验并结合Thermo-Calc软件研究了高钛钢(Ti质量分数为0.6%)在凝固过程中TiC的析出方式及形态。结果表明：由于选分结晶的作用，TiC在凝固最后阶段沿着原始奥氏体晶界析出，并形成离异共晶组织，以片状或杆状形式存在，析出相厚度约为1~3μm。Mo溶入TiC后形成(Ti,Mo)C，相分析数据表明，Ti/Mo质量比为3.4。采用热力学软件及TiC溶解度积分别得出TiC开始析出温度分别为1453及1487℃，析出温度略高于固相线温度，析出质量分数可以达到0.35%。