微合金钢超厚板中(Ti, Nb, V)N析出相与冲击韧性的关联机制研究

为解决微合金钢超厚板中心偏析区冲击韧性劣化的关键问题，研究人员通过分析(Ti, Nb, V)N析出相分布规律，发现中心区域＞5μm的析出相占比达34.2%（表面仅9.1%）。结合WIRS-VB偏析模型证实TiN在固相分数0.39时提前析出，≈12μm大尺寸析出相成为裂纹萌生点，导致中心区冲击韧性降低20.5%。该研究为优化厚板生产工艺提供理论依据。

　　

微合金钢超厚板中心偏析区的冲击韧性劣化问题长期困扰工业生产。最新研究揭示了(Ti, Nb, V)氮化物（N）析出相与材料性能的微妙关联：在冷却速率较低的中心区域，＞5微米的粗大析出相比例高达34.2%，远超表面区域的9.1%。通过WIRS-VB微偏析模型精确计算发现，氮化钛（TiN）在固相分数（solid fraction）仅为0.39时就开始析出，显著早于表面区域（0.76固相分数）。更有趣的是，在断口形貌的二次裂纹上观察到≈12微米的巨型(Ti, Nb, V)N颗粒，这些"钢铁肿瘤"成为裂纹萌生的"策源地"，最终导致冲击韧性指标暴跌20.5%。该发现为理解厚板性能各向异性提供了分子尺度的理论支撑。