2024年9月7日发(作者：危梅花)
第３ｌ卷第３期
２０１０年６月
大 连 交 通
大 学 学 报
Ｊ０ＵＲＮＡＬ ０Ｆ ＤＡＬＩＡＮ ＪＩＡＯＴＯＮＧ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ
Ｖｏ１．３１ Ｎｏ．３
Ｊｕｎ．２０１０
文章编号：１６７３—９５９０（２０１０）０３—００４８—０５
ＬＺ５０车轴钢中的混晶组织
李辉 ，秦晓锋 ，温宝利 ，刘世程 ，刘德义
（１．齐齐哈尔轨道交通装备有限责『壬公司，黑龙江齐齐哈尔１６１００２；２．大连交通大学材料科学与工程
学院，辽宁大连１１６０２８）
摘要：对具有不同原始组织的三个炉号的ＬＺ５０车轴钢进行了不同工艺的热处理，用金相方法分析了晶
粒度的变化规律，比较了钢中微量元素Ａｌ、 含量与晶粒度的关系，结果表明：具有混晶组织的ＬＺ５０车轴
钢加热到』４ｃ，～Ａｃ 之间时晶粒细化，但超过Ａｃ，温度后即出现混晶，且不同钢中混晶倾向与原始状态的
相同；钢中微量元素Ａｌ、Ｔｉ含量越高，混晶倾向越严重；高温固溶、低温析出预备热处理可以改变晶粒长大
倾向，消除混晶组织．在此基础上对ＬＺ５０车轴钢的混晶原因进行了讨论．
关键词：ＬＺ５０车轴钢；混晶组织；酸溶铝；第二相质点
中图分类号：Ｕ２６９．３２ 文献标识码：Ａ
０ 引言
为保证车轴的安全性与可靠性，ＴＢ／Ｔ ２９４５
《铁道车辆用ＬＺ５０钢车轴及钢坯技术条件》规定
车轴钢的化学成分应符合表１要求，车轴锻造、热
处理后组织应均匀细小，晶粒度不低于６级．但生
产中发现，个别炉号的车轴钢锻造、热处理后出现
混晶组织，即在细小珠光体组织中出现部分粗大
珠光体团，重新热处理难以消除这种混晶组织．本
文对这种混晶组织的本质、重新热处理中的转变
规律进行了研究，并对形成原因进行了分析．
％ 表１车轴钢化学成分
注：ＡｌＪｒ：残留铝，即钢中的总铝量
１试验材料与方法
试验材料为同一钢厂生产的三个炉号的
ＬＺ５０车轴钢，其化学成分见表１，符合标准要求．
锻造、热处理后（下称原始状态）的组织见图１，其
中Ａ钢组织均匀细小，晶粒度７～８级；Ｂ钢组织
织，分析了Ａｌ 、Ａ１ （酸溶铝，残留铝中的一部分，
与Ａ１Ｎ直接相关）、Ｔｉ、Ｎ等含量，在此基础上对混
晶形成原因进行了分析．
中有部分粗大珠光体团，晶粒度７～５级；Ｃ钢组
织中粗大珠光体团进一步增加，晶粒度６～５级．
从原始状态的三种材料上切取金相试样，按
不同工艺重新加热、冷却，用金相法观察了所得组
Ｉ＿＿
Ａ钢 Ｂ钢 Ｃ钢
图１原始状态的组织
收稿日期：２０１０—０１—０４
作者简介：李辉（１９７８一），男，工程师，学士，主要从事铁路货车零部件的金属材料及热处理的研究
Ｅ－ｍａｉｌ：ｒｇｙ２００５７＠ｓｉｎａ．ＣＯＩｎ． ’
第３期 李辉，等：ＬＺ５０车轴钢中的混晶组织 ４９
２试验结果与分析
２．１粗大珠光体团的本质
车轴钢晶粒度不是直接观察奥氏体晶粒，而
是根据珠光体团大小判断的，因此一些研究工作
对混晶中的粗大珠光体团提出过质疑并进行了研
究，通过电镜组织观察和电子探针成分分析，证明
＿＿ｌ
这种黑色团状异常组织是由片间距不同的团状珠
光体组成，产生原因是ＬＺ５０车轴钢锻造、热处理
后混晶现象严重及存在特别粗大晶粒¨之 ．
本研究从三种试验材料上各取两个试样，
８２０℃×３ ｈ加热后，分别用两种不同方法冷却、腐
蚀：①空冷，４％硝酸酒精溶液浸蚀，显示珠光体＋
铁素体组织；②水淬＋５５０￣Ｃ Ｘ １ ｈ回火，饱和苦味
酸水溶液浸湿，显示高温奥氏体晶界．所得组织如
图２所示（（ａ）、（ｃ）、（ｅ）空冷，硝酸酒精溶液浸
蚀；（ｂ）、（ｄ）、（ｆ）水淬＋回火，苦味酸水溶液浸
蚀），可见两种方法显示的晶粒度一致，说明粗大
珠光体团对应高温时的粗大奥氏体晶粒，是粗大
奥氏体晶粒冷却转变的产物．
（ａ）Ａ钢 （ｂ）Ａ钢 （Ｃ）Ｂ钢
（ｄ）Ｂ钢 （ｅ）Ｃ钢 （ｆ）Ｃ钢
图２ ８２０＇ｔｌ２×３ ｈ加热后的组织
２．２ Ａｃ。一Ａｃ 间两相区加热时的晶粒度
将原始状态的试样加热至７４０ｃｃ、７５０℃和
７６０ｃｊＣ（试验用钢的４ｃ 为７２５℃，Ａｃ 为７６５℃），
保温１～４ ｈ，然后空冷，观察所得组织，部分结果
见图３．两相区加热、冷却后，由于相变重结晶的
作用，试验用钢的组织均大大细化，但不同钢的晶
粒粗细仍不相同，且各钢间的晶粒粗细顺序没有
改变，即：原始状态组织粗的，加热后仍粗，原始状
态组织细的，加热后仍细．
图３ ７５０℃×３ ｈ加热后空冷所得组织
２．３ Ａｃ ＿９ｏｏｏｃＮ热时奥氏体晶粒长大基本规律
试验用钢在４ｃ ～９００℃加热，奥氏体晶粒逐
渐长大，见图２、４、５．可以看出，材料不同，晶粒开
始长大的温度、时间及长大趋势不同，７８０℃×３ ｈ
加热，ｃ钢中已有很多晶粒长大，Ｂ钢中也有部分
晶粒长大，而Ａ钢中直至８７０℃×３ ｈ才见明显长
大；晶粒长大往往是在大部分晶粒无明显长大的条
件下，局部、少数晶粒长大，形成不同程度混晶；在各
加热条件下，各钢间的晶粒度顺序与原始状态相同．
ｌ一＿ ＿ ～＿
（ａ）Ａ钢 ｃｂ）Ｂ钢 （ｃ）Ｃ钢
图５ ８７０℃×３ ｈ热处理组织
２．４预处理对后续加热中奥氏体晶粒的影响
抑制奥氏体晶粒长大最常用的方法之一是利
用Ａ１Ｎ质点钉扎奥氏体晶界．为此，除钢中要有
合适的Ａ１、Ｎ含量外，还要有正确的热处理工艺．
热处理工艺不当，即使Ａｌ、Ｎ含量足够，也不能形
成足够数量的Ａ１Ｎ，细化晶粒作用不能充分发挥．
在钢中Ａ１、Ｎ含量适当但热处理工艺不当、Ａ１Ｎ颗
粒数量不多的情况下，可以通过预处理，使Ａ１Ｎ
呈细小、均匀颗粒充分析出，在后续热处理加热
中，有效阻止奥氏体晶粒长大．
２．４．１低温析出预处理
高温溶解在奥氏体中的Ａｌ、Ｎ，缓慢冷却时以
Ａ１Ｎ形式从奥氏体基体析出 ｊ．但如果冷却速度
大 连 交 通 大 学 学 报 第３１卷
过快，则可能出现Ａ１Ｎ析出不够充分的情形．此
时如果在５５０—７５０ｏＣ ｌ４ｊ、７５０～９００ｏＣ［ｓｊ加热一段
时间，相当于低温析出预处理，Ａ１Ｎ会进一步析
２．６混晶原因分析
２．６．１第二相颗粒与晶粒长大及混晶的关系
如果一种钢在较低的奥氏体化温度范围内晶
粒不长大，而在某一温度以上骤然不均匀长大，就
会出现混晶．导致晶粒不均匀长大的最普遍原因
乃是第二相颗粒的作用＂Ｊ．
在奥氏体晶粒长大过程中，奥氏体晶界迁移
使晶界总面积减小、界面能降低，这是过程的动
出，从而对细化晶粒发挥有效作用．
将Ｂ钢和Ｃ钢在６００～９００％的不同温度加
热２—３ ｈ后空冷，进行低温析出预处理，然后进
行８２０ｑＣ Ｘ３ ｈ加热、冷却的正火处理，观察所得
组织，结果表明，低温析出预处理对本试验Ｂ钢
和Ｃ钢没有起到细化晶粒的作用．
２．４．２高温固溶＋低温析出预处理
将含有一定Ａｌ和Ｎ的钢加热到较高温度，
使Ａ１Ｎ溶人奥氏体，适当速度冷却后重新加热到
一
定温度保温一段时间，则不但使ＡＩＮ有机会充
分析出，且其颗粒会细小均匀，因此能够更有效的
细化奥氏体晶粒 ．
对原始状态的试样，进行下述预处理：
１ ０００、１ １００和１ ２００℃加热１ ｈ，空冷，高温固溶；
然后８７０ｏＣ加热３ ｈ，空冷，低温析出．预处理后，
加热到８２０￣Ｃ保温３ ｈ空冷正火，观察组织，结果
得出，高温固溶温度对Ａ钢最终正火晶粒度没有
影响，但对Ｂ钢和Ｃ钢有显著影响：１ ０００￣Ｃ固溶
处理时，Ｂ、Ｃ钢的混晶仍很严重；１ １００ｃＩ＝时大大
减轻；１ ２００％时晶粒大大细化，混晶基本消除，为
７～６级，见图６．
＿＿
Ａ钢 Ｂ钢 Ｃ钢
图６ １ ２００￣Ｃ Ｘ１ ｈ空冷＋８７０￣Ｃ×３ ｈ
空冷＋８２０￣Ｃ Ｘ３ ｈ空冷的组织
２．５ Ａｌ 、Ｎ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ含量
除表１中元素外，对形成难溶碳（氮）化物质
点、影响晶粒长大的Ａｌ 、Ｎ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ的含量进行
了分析，结果见表２．对照这些元素与混晶趋势发
现，随Ａｌ 、Ａｌ 、Ｔｉ含量增加，混晶趋势增大；Ｎ含量
的影响不明显；Ｖ、Ｎｂ含量属超微量，影响也不明显．
表２试验用钢的Ａｌ 、Ｎ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ含量％
力，而第二相颗粒对晶界迁移的钉扎作用则是过
程的阻力．Ｚｅｎｅｒ 指出，第二相颗粒对晶界移动
所产生的总阻力随第二相体积分数，的增大而增
大，随第二相颗粒半径ｒ的增大而减小，Ｈｉｌｌｅｒｔ
进一步指出第二相对晶粒长大有如下影响：
（ａ）Ｒｃ，＞４ｒ／６ｆ时停止生长，晶粒细小均匀；
（ｂ）４ｒ／ ＜ＲＤ＜４ｒ／６ｆ时不均匀长大，出现
混晶；
（ｃ）Ｒ ＜４ｒ／９ｆ时均匀长大，出现粗晶．
其中，Ｒｃ，为临界晶粒半径，近似等于晶粒的平均
半径．
随着加热温度的升高，一方面第二相溶解体
积分数不断减小，另一方面第二相颗粒半径随
Ｏｓｔｗａｌｄ熟化过程而增大 Ｊ．根据Ｈｉｌｌｅｒｔ的理论，
在一定温度以下，Ｒ 满足上述条件（ａ），晶粒不
长大；温度升高到一定温度以上，部分晶界脱钉，
满足条件（ｂ），某些尺寸大于平均值的晶粒由于
驱动力较大而不断长大，造成混晶；温度再升高则
发生均匀长大而得到正常粗晶组织．
２．６．２ ＬＺ５０车轴钢混晶原因
理论与实践均表明，钢中加入适量的Ａｌ、Ｔｉ、
Ｖ、Ｎｂ等强碳（氮）化物形成元素，在钢中能形成
熔点高、稳定性强、不易聚集长大的碳（氮）化物
第二相质点，可有效阻止晶粒长大¨ ．
Ａｌ作为脱氧剂加到钢中，除与Ｏ结合形成氧
化物外，还剩留有相当数量溶解在固溶体中．固溶
Ａｌ热轧后缓冷或在７００～８００￣Ｃ保温，能与Ｎ结合
形成Ａ１Ｎ．高度弥散的Ａ１Ｎ质点较稳定，可以阻止
钢加热时奥氏体晶粒长大 ｊ．因此，ＴＢ／Ｔ ２９４５规
定Ａｌ 不得低于０．０２％，正常锻造、热处理后得到
但上述试验结果表明，虽然三种试验用钢的
Ａｌ 均高于０．０２％，Ｂ、Ｃ钢却在较低温度就出现
混晶，且ＡＩ、Ｔｉ含量越高，混晶倾向越严重，这似
乎与一般规律不符，原因分析如下：
首先，Ａｌ、Ｔｉ、Ｎ的复杂作用可能导致第二相
６级以上细晶粒．
第３期 李辉，等：ＬＺ５０车轴钢中的混晶组织 ５１
质点数量较少、晶粒粗化．本文三种钢中除Ａｌ以
外，均含有约０．０２％的Ｔｉ．Ｔｉ与Ａｌ一样，可与Ｎ
形成稳定性高、不易分解的氮化物颗粒，在钢加热
时钉扎奥氏体晶界，阻止奥氏体晶粒长大．但是，
Ｔｉ、Ａｌ与Ｎ的结合力不同，形成的氮化物颗粒大
小也不同．从结合力强弱看，Ｔｉ是形成氮化物的
最强元素 Ｊ，因此，钢中的Ｎ将优先与Ｔｉ结合形
成ＴｉＮ，其次才能形成Ａ１Ｎ．从氮化物颗粒大小看，
ＴｉＮ颗粒尺寸较大，Ａ１Ｎ颗粒尺寸较小…Ｊ．如果钢
中Ｎ含量有限，则可能形成尺寸较大、但颗粒不
多的ＴｉＮ，以及尺寸较小、数量同样不多的Ａ１Ｎ，其
结果是第二相颗粒数量减少，细化晶粒作用减弱．
张小红等 对含氮较高（０．０１０％）的中碳钢奥氏
体晶粒长大行为及第二相进行了研究，发现Ａｌ、
Ｔｉ、Ｎ的复合作用十分复杂，在一定条件下导致晶
粒粗化温度降低，较低温度下就出现粗晶．ｒｒｉ、Ｎ
原子量之比为３．５：１，本文Ｂ钢与Ｃ钢的Ｎ如全
部优先用于形成ＴｉＮ，则Ｎ将被全部消耗掉，而没
有剩余Ｎ与Ａｌ结合形成Ａ１Ｎ．第二相质点观察结
果证实，三种试验用钢中很少有Ａ１Ｎ，主要是ＴｉＮ，
且Ｂ、Ｃ钢中颗粒数少而Ａ钢中颗粒数较多．因
此，虽然本试验用钢中Ａ１、Ｎ含量尚属正常，但
Ａｌ、Ｔｉ、Ｎ的复杂作用使第二相颗粒数量较少，晶
粒长大阻力不够，较低温度下晶粒就开始局部长
大，造成混晶．
其次，钢中残留Ａｌ含量增高，导致固溶Ａｌ含
量也增高，固溶Ａｌ含量超过一定值时，钢的奥氏
体晶粒反而更易长大粗化 ．导致钢晶粒由细变
粗的Ａ１含量，因钢种和冶炼方法的不同而有所不
同，不同文献有不同报道：对碳素钢来说，Ａｌ 约
在０．０５％左右 ；对ＬＺＷ车轴钢的Ａｌ ，有过
０．０２～０．０４％的报道¨ ；苏娟华等 对５０Ｍｎ轴
承钢研究得出，合适的Ａｌ 含量为０．０ １ １～
０．０２％．有限的Ｎ优先与Ｔｉ结合形成氮化物，不
但使阻止晶粒长大的第二相质点数量减少，还使
酸溶铝中与Ｎ结合的Ａｌ减少，固溶Ａ１增加，而固
溶Ａｌ含量增加，同样导致晶粒容易长大．如果钢
中Ａｌ 较多，相应的Ａｌ 也较多，但没有形成Ａ１Ｎ，
而是固溶在钢的基体中，结果可能出现与一般观
念相反的结果：Ａ１ （Ａ１ ）含量越高，晶粒反而越容
易长大，在较低温度下就出现混晶，因为阻止晶粒
长大的Ａ１Ｎ颗粒并不多，而促进晶粒长大的固溶
Ａｌ含量增高．
除成分外，高温固溶处理可以改变混晶倾向，
说明热加工工艺对混晶也有一定影响．
４ 结语
（１）具有混晶组织的ＩＺ５０车轴钢加热到Ａｃ ～
ｃ 之间时，由于相变重结晶可使晶粒细化，但超
过Ａｃ 温度后即出现混晶，且各试验用钢的混晶
倾向与加热前相同；
（２）高温固溶、低温析出预处理可以改变晶
粒长大倾向，消除混晶组织；
（３）钢中微量Ａｌ、Ｔｉ含量越高，混晶倾向越严
重，这与Ａｌ、Ｔｉ、Ｎ复杂作用导致第二相质点尺寸
增大、数量减少及固溶Ａｌ含量增高有关．
参考文献：
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成原因［Ｊ］．机械工程材料，２００３，２７（１２）：２０—２２．
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（下转第９６页）
大 连 交 通 大 学 学 报 第３１卷
Ａ Ｎｅｗ Ａｐｐｒｏａｃｈ ｔｏ Ｍｉｎｉｎｇ Ｃｏｒｅ Ｌａｙｅｒ ｏｆ Ｓｏｃｉａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｅ－Ｍａｉｌ
ＴＩＡＮ Ｈｏｎｇ，ＭＡ Ｃｈａｏ—ｙａｎｇ
（Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｄａｌｉａｎ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄａｌｉａｎ １ １６０２８，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｎｅｗ ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ ｍｉｎｉｎｇ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｅａｃｈ ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ ｏｒ ｎｕｍｂｅｒｓ Ｏｔ ｔｈｅ ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ ｌＳ ｐｒｏ—
ｐｏｓｅｄ ｂｙ ａｐｐｌｙｉｎｇ ｓｏｃｉａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ ａｎａｌｙｓｉｓ．ａｎｄ ｔｈｅ ｎｅｗ ａｐｐｒｏａｃｈ ｏｆ ＭＣＣＹ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｔｏ ｍｉｎｅ ｔｈｅ ｃｏｒｅ ｌａｙｅｒ ｏｆ
ｓ０ｃｉａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｅ—ｍａｉｌ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｓｏｍｅ ｎｏｄｅｓ ｔｈａｔ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ｉｓ ｄｅｌｅｔｅｄ．Ｓｅｃｏｎｄｌｙ，ｔｈｅ
ｃｏｒｅ ｐａｒｔｉａｌ ｍｅｍｂｅｒｓ ａｒｅ ｏｆｕｎｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｃｅｎｔｒａｌｉｔｙ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅ ｃｏｒｅ
ｌａｙｅｒ ｉｓ ｔｏｔａｌｌｙ ｄｉｓｃｏｖｅｒｅｄ ｂｙ ｌｉｎｋｉｎｇ ｔｈｅ ｄｅｌｅｔｅｄ ｎｏｄｅｓ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｏｒｅ ｍｅｍｂｅｒｓ ｃａｎ ｂｅ
ｉｄｅｎｔｉｉｆｅｄ ｔｏｔａｌｌｙ，ａｎｄ ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｌａｇｅｒ—ｓｃａｌｅ ｎｅｔｗｏｒｋ ｃａｎ ｂｅ ｒｅｓｏｌｖｅｄ ｔｏ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｅｘｔｅｎｔ．
Ｋｅｙ ＷＯｒｄｓ：ｓｏｃｉａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ；ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｐｏｉｎｔ ｃｅｎｔｒａｌｉｔｙ；ｃｏｒｅ ｍｅｍｂｅｒｓ；ｃｏｒｅ ｌａｙｅｒｓ
（上接第５１页）
Ｍｉｘｅｄ Ｇｒａｉｎｓ ｉｎ ＬＺ５０ Ａｘｌｅｔｒｅｅ Ｓｔｅｅｌ
ＬＩ Ｈｕｉ ，ＱＩＮ Ｘｉａｏ—ｆｅｎｇ ，ＷＥＮ Ｂａｏ １ｉ ，ＬＩＵ Ｓｈｉ—ｃｈｅｎｇ ，ＬＩＵ Ｄｅ—ｙｉ
（１．Ｑｉｑｉｈａｒ Ｒａｉｌｗａｙ Ｒｏｌｌｉｎｇ Ｓｔｏｃｋ Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｑｉｑｉｈａｒ １６１００２，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ，Ｄａｌｉａｎ Ｊｉａｏ
ｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄａｌｉａｎ １ １６０２８，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｈｅａｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｆｏｒ ｔｈｒｅｅ ｈｅａｔｓ ｏｆ ａ ＬＺ５０ ａｘｌｅｔｒｅｅ ｓｔｅｅｌ ｗｉｔｈ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｏｒｉｇｉ—
ｎａｌ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ．Ｔｈｅ ｇｒａｉｎ ｓｉｚｅ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｈｅａｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ｗａｓ ｅｘａｍｉｎｅｄ ｂｙ ｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃ ｍｅｔｈｏｄ．
Ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｏｆ ｔｈｅ ｔｒａｃｅ Ａｌ ａｎｄ Ｔｉ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｔｏ ｔｈｅ ｇｒａｉｎ ｓｉｚｅ ｗａｓ ｃｏｍｐａｒｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ，ｔｈｅ
ｍｉｘｅｄ ｇｒａｉｎｓ ｃａｎ ｂｅ ｒｅｆｉｎｅｄ ｗｈｅｎ ｈｅａｔｅｄ ｂｅｔｗｅｅｎ Ａｃｌ ｔｏ Ａｃ３，ａｎｄ ｔｈｅ ｍｉｘｅｄ ｇａｉｎｓ ａｐｐｅａｒ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｓｔｅｅｌ ｉｓ
ｈｅａｔｅｄ ａｂｏｖｅ Ａｃ３．Ｔｈｅ ｔｅｎｄｅｎｃｙ ｏｆ ｔｈｅ ｍｉｘｅｄ ｇｒａｉｎｓ ｉｎ ｔｈｅ ｓｔｅｅｌｓ ｉｓ ｊｕｓｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ａｓ ｉｎ ｔｈｅ ｏｒｉｇｉｎａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．
Ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｔｒａｃｅ Ａ１ ａｎｄ Ｔｉ ａｒｅ ｔｈｅ ｍｏｒｅ ｓｅｖｅｒｅ ｔｈｅ ｔｅｎｄｅｎｃｙ．Ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｆｏｌｌｏｗｅｄ ｂｙ ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｃａｎ ｃｈａｎｇｅ ｔｈｅ ｇｒａｉｎ ｇｒｏｗｔｈ ｔｅｎｄｅｎｃｙ ａｎｄ ｒｅｍｏｖｅ ｔｈｅ ｍｉｘｅｄ
ｒｇａｉｎ．Ｔｈｅ ｒｅａｓｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｍｉｘｅｄ ｇｒａｉｎｓ ｉｎ ｔｈｅ ＬＺ５０ ａｘｌｅｔｒｅｅ ｓｔｅｅｌ ｉｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｌａ ｒｅ・
ｓｕｉｔｓ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＬＺ５０ ａｘｌｅｔｒｅｅ ｓｔｅｅｌ；ｍｉｘｅｄ ｇｒａｉｎ；ａｃｉｄ—ｓｏｌｕｂｌｅ Ａｌｕｍｉｎｕｍ；ｓｅｃｏｎｄ ｐｈａｓｅ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ
2024年9月7日发(作者：危梅花)
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文章编号：１６７３—９５９０（２０１０）０３—００４８—０５
ＬＺ５０车轴钢中的混晶组织
李辉 ，秦晓锋 ，温宝利 ，刘世程 ，刘德义
（１．齐齐哈尔轨道交通装备有限责『壬公司，黑龙江齐齐哈尔１６１００２；２．大连交通大学材料科学与工程
学院，辽宁大连１１６０２８）
摘要：对具有不同原始组织的三个炉号的ＬＺ５０车轴钢进行了不同工艺的热处理，用金相方法分析了晶
粒度的变化规律，比较了钢中微量元素Ａｌ、 含量与晶粒度的关系，结果表明：具有混晶组织的ＬＺ５０车轴
钢加热到』４ｃ，～Ａｃ 之间时晶粒细化，但超过Ａｃ，温度后即出现混晶，且不同钢中混晶倾向与原始状态的
相同；钢中微量元素Ａｌ、Ｔｉ含量越高，混晶倾向越严重；高温固溶、低温析出预备热处理可以改变晶粒长大
倾向，消除混晶组织．在此基础上对ＬＺ５０车轴钢的混晶原因进行了讨论．
关键词：ＬＺ５０车轴钢；混晶组织；酸溶铝；第二相质点
中图分类号：Ｕ２６９．３２ 文献标识码：Ａ
０ 引言
为保证车轴的安全性与可靠性，ＴＢ／Ｔ ２９４５
《铁道车辆用ＬＺ５０钢车轴及钢坯技术条件》规定
车轴钢的化学成分应符合表１要求，车轴锻造、热
处理后组织应均匀细小，晶粒度不低于６级．但生
产中发现，个别炉号的车轴钢锻造、热处理后出现
混晶组织，即在细小珠光体组织中出现部分粗大
珠光体团，重新热处理难以消除这种混晶组织．本
文对这种混晶组织的本质、重新热处理中的转变
规律进行了研究，并对形成原因进行了分析．
％ 表１车轴钢化学成分
注：ＡｌＪｒ：残留铝，即钢中的总铝量
１试验材料与方法
试验材料为同一钢厂生产的三个炉号的
ＬＺ５０车轴钢，其化学成分见表１，符合标准要求．
锻造、热处理后（下称原始状态）的组织见图１，其
中Ａ钢组织均匀细小，晶粒度７～８级；Ｂ钢组织
织，分析了Ａｌ 、Ａ１ （酸溶铝，残留铝中的一部分，
与Ａ１Ｎ直接相关）、Ｔｉ、Ｎ等含量，在此基础上对混
晶形成原因进行了分析．
中有部分粗大珠光体团，晶粒度７～５级；Ｃ钢组
织中粗大珠光体团进一步增加，晶粒度６～５级．
从原始状态的三种材料上切取金相试样，按
不同工艺重新加热、冷却，用金相法观察了所得组
Ｉ＿＿
Ａ钢 Ｂ钢 Ｃ钢
图１原始状态的组织
收稿日期：２０１０—０１—０４
作者简介：李辉（１９７８一），男，工程师，学士，主要从事铁路货车零部件的金属材料及热处理的研究
Ｅ－ｍａｉｌ：ｒｇｙ２００５７＠ｓｉｎａ．ＣＯＩｎ． ’
第３期 李辉，等：ＬＺ５０车轴钢中的混晶组织 ４９
２试验结果与分析
２．１粗大珠光体团的本质
车轴钢晶粒度不是直接观察奥氏体晶粒，而
是根据珠光体团大小判断的，因此一些研究工作
对混晶中的粗大珠光体团提出过质疑并进行了研
究，通过电镜组织观察和电子探针成分分析，证明
＿＿ｌ
这种黑色团状异常组织是由片间距不同的团状珠
光体组成，产生原因是ＬＺ５０车轴钢锻造、热处理
后混晶现象严重及存在特别粗大晶粒¨之 ．
本研究从三种试验材料上各取两个试样，
８２０℃×３ ｈ加热后，分别用两种不同方法冷却、腐
蚀：①空冷，４％硝酸酒精溶液浸蚀，显示珠光体＋
铁素体组织；②水淬＋５５０￣Ｃ Ｘ １ ｈ回火，饱和苦味
酸水溶液浸湿，显示高温奥氏体晶界．所得组织如
图２所示（（ａ）、（ｃ）、（ｅ）空冷，硝酸酒精溶液浸
蚀；（ｂ）、（ｄ）、（ｆ）水淬＋回火，苦味酸水溶液浸
蚀），可见两种方法显示的晶粒度一致，说明粗大
珠光体团对应高温时的粗大奥氏体晶粒，是粗大
奥氏体晶粒冷却转变的产物．
（ａ）Ａ钢 （ｂ）Ａ钢 （Ｃ）Ｂ钢
（ｄ）Ｂ钢 （ｅ）Ｃ钢 （ｆ）Ｃ钢
图２ ８２０＇ｔｌ２×３ ｈ加热后的组织
２．２ Ａｃ。一Ａｃ 间两相区加热时的晶粒度
将原始状态的试样加热至７４０ｃｃ、７５０℃和
７６０ｃｊＣ（试验用钢的４ｃ 为７２５℃，Ａｃ 为７６５℃），
保温１～４ ｈ，然后空冷，观察所得组织，部分结果
见图３．两相区加热、冷却后，由于相变重结晶的
作用，试验用钢的组织均大大细化，但不同钢的晶
粒粗细仍不相同，且各钢间的晶粒粗细顺序没有
改变，即：原始状态组织粗的，加热后仍粗，原始状
态组织细的，加热后仍细．
图３ ７５０℃×３ ｈ加热后空冷所得组织
２．３ Ａｃ ＿９ｏｏｏｃＮ热时奥氏体晶粒长大基本规律
试验用钢在４ｃ ～９００℃加热，奥氏体晶粒逐
渐长大，见图２、４、５．可以看出，材料不同，晶粒开
始长大的温度、时间及长大趋势不同，７８０℃×３ ｈ
加热，ｃ钢中已有很多晶粒长大，Ｂ钢中也有部分
晶粒长大，而Ａ钢中直至８７０℃×３ ｈ才见明显长
大；晶粒长大往往是在大部分晶粒无明显长大的条
件下，局部、少数晶粒长大，形成不同程度混晶；在各
加热条件下，各钢间的晶粒度顺序与原始状态相同．
ｌ一＿ ＿ ～＿
（ａ）Ａ钢 ｃｂ）Ｂ钢 （ｃ）Ｃ钢
图５ ８７０℃×３ ｈ热处理组织
２．４预处理对后续加热中奥氏体晶粒的影响
抑制奥氏体晶粒长大最常用的方法之一是利
用Ａ１Ｎ质点钉扎奥氏体晶界．为此，除钢中要有
合适的Ａ１、Ｎ含量外，还要有正确的热处理工艺．
热处理工艺不当，即使Ａｌ、Ｎ含量足够，也不能形
成足够数量的Ａ１Ｎ，细化晶粒作用不能充分发挥．
在钢中Ａ１、Ｎ含量适当但热处理工艺不当、Ａ１Ｎ颗
粒数量不多的情况下，可以通过预处理，使Ａ１Ｎ
呈细小、均匀颗粒充分析出，在后续热处理加热
中，有效阻止奥氏体晶粒长大．
２．４．１低温析出预处理
高温溶解在奥氏体中的Ａｌ、Ｎ，缓慢冷却时以
Ａ１Ｎ形式从奥氏体基体析出 ｊ．但如果冷却速度
大 连 交 通 大 学 学 报 第３１卷
过快，则可能出现Ａ１Ｎ析出不够充分的情形．此
时如果在５５０—７５０ｏＣ ｌ４ｊ、７５０～９００ｏＣ［ｓｊ加热一段
时间，相当于低温析出预处理，Ａ１Ｎ会进一步析
２．６混晶原因分析
２．６．１第二相颗粒与晶粒长大及混晶的关系
如果一种钢在较低的奥氏体化温度范围内晶
粒不长大，而在某一温度以上骤然不均匀长大，就
会出现混晶．导致晶粒不均匀长大的最普遍原因
乃是第二相颗粒的作用＂Ｊ．
在奥氏体晶粒长大过程中，奥氏体晶界迁移
使晶界总面积减小、界面能降低，这是过程的动
出，从而对细化晶粒发挥有效作用．
将Ｂ钢和Ｃ钢在６００～９００％的不同温度加
热２—３ ｈ后空冷，进行低温析出预处理，然后进
行８２０ｑＣ Ｘ３ ｈ加热、冷却的正火处理，观察所得
组织，结果表明，低温析出预处理对本试验Ｂ钢
和Ｃ钢没有起到细化晶粒的作用．
２．４．２高温固溶＋低温析出预处理
将含有一定Ａｌ和Ｎ的钢加热到较高温度，
使Ａ１Ｎ溶人奥氏体，适当速度冷却后重新加热到
一
定温度保温一段时间，则不但使ＡＩＮ有机会充
分析出，且其颗粒会细小均匀，因此能够更有效的
细化奥氏体晶粒 ．
对原始状态的试样，进行下述预处理：
１ ０００、１ １００和１ ２００℃加热１ ｈ，空冷，高温固溶；
然后８７０ｏＣ加热３ ｈ，空冷，低温析出．预处理后，
加热到８２０￣Ｃ保温３ ｈ空冷正火，观察组织，结果
得出，高温固溶温度对Ａ钢最终正火晶粒度没有
影响，但对Ｂ钢和Ｃ钢有显著影响：１ ０００￣Ｃ固溶
处理时，Ｂ、Ｃ钢的混晶仍很严重；１ １００ｃＩ＝时大大
减轻；１ ２００％时晶粒大大细化，混晶基本消除，为
７～６级，见图６．
＿＿
Ａ钢 Ｂ钢 Ｃ钢
图６ １ ２００￣Ｃ Ｘ１ ｈ空冷＋８７０￣Ｃ×３ ｈ
空冷＋８２０￣Ｃ Ｘ３ ｈ空冷的组织
２．５ Ａｌ 、Ｎ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ含量
除表１中元素外，对形成难溶碳（氮）化物质
点、影响晶粒长大的Ａｌ 、Ｎ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ的含量进行
了分析，结果见表２．对照这些元素与混晶趋势发
现，随Ａｌ 、Ａｌ 、Ｔｉ含量增加，混晶趋势增大；Ｎ含量
的影响不明显；Ｖ、Ｎｂ含量属超微量，影响也不明显．
表２试验用钢的Ａｌ 、Ｎ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ含量％
力，而第二相颗粒对晶界迁移的钉扎作用则是过
程的阻力．Ｚｅｎｅｒ 指出，第二相颗粒对晶界移动
所产生的总阻力随第二相体积分数，的增大而增
大，随第二相颗粒半径ｒ的增大而减小，Ｈｉｌｌｅｒｔ
进一步指出第二相对晶粒长大有如下影响：
（ａ）Ｒｃ，＞４ｒ／６ｆ时停止生长，晶粒细小均匀；
（ｂ）４ｒ／ ＜ＲＤ＜４ｒ／６ｆ时不均匀长大，出现
混晶；
（ｃ）Ｒ ＜４ｒ／９ｆ时均匀长大，出现粗晶．
其中，Ｒｃ，为临界晶粒半径，近似等于晶粒的平均
半径．
随着加热温度的升高，一方面第二相溶解体
积分数不断减小，另一方面第二相颗粒半径随
Ｏｓｔｗａｌｄ熟化过程而增大 Ｊ．根据Ｈｉｌｌｅｒｔ的理论，
在一定温度以下，Ｒ 满足上述条件（ａ），晶粒不
长大；温度升高到一定温度以上，部分晶界脱钉，
满足条件（ｂ），某些尺寸大于平均值的晶粒由于
驱动力较大而不断长大，造成混晶；温度再升高则
发生均匀长大而得到正常粗晶组织．
２．６．２ ＬＺ５０车轴钢混晶原因
理论与实践均表明，钢中加入适量的Ａｌ、Ｔｉ、
Ｖ、Ｎｂ等强碳（氮）化物形成元素，在钢中能形成
熔点高、稳定性强、不易聚集长大的碳（氮）化物
第二相质点，可有效阻止晶粒长大¨ ．
Ａｌ作为脱氧剂加到钢中，除与Ｏ结合形成氧
化物外，还剩留有相当数量溶解在固溶体中．固溶
Ａｌ热轧后缓冷或在７００～８００￣Ｃ保温，能与Ｎ结合
形成Ａ１Ｎ．高度弥散的Ａ１Ｎ质点较稳定，可以阻止
钢加热时奥氏体晶粒长大 ｊ．因此，ＴＢ／Ｔ ２９４５规
定Ａｌ 不得低于０．０２％，正常锻造、热处理后得到
但上述试验结果表明，虽然三种试验用钢的
Ａｌ 均高于０．０２％，Ｂ、Ｃ钢却在较低温度就出现
混晶，且ＡＩ、Ｔｉ含量越高，混晶倾向越严重，这似
乎与一般规律不符，原因分析如下：
首先，Ａｌ、Ｔｉ、Ｎ的复杂作用可能导致第二相
６级以上细晶粒．
第３期 李辉，等：ＬＺ５０车轴钢中的混晶组织 ５１
质点数量较少、晶粒粗化．本文三种钢中除Ａｌ以
外，均含有约０．０２％的Ｔｉ．Ｔｉ与Ａｌ一样，可与Ｎ
形成稳定性高、不易分解的氮化物颗粒，在钢加热
时钉扎奥氏体晶界，阻止奥氏体晶粒长大．但是，
Ｔｉ、Ａｌ与Ｎ的结合力不同，形成的氮化物颗粒大
小也不同．从结合力强弱看，Ｔｉ是形成氮化物的
最强元素 Ｊ，因此，钢中的Ｎ将优先与Ｔｉ结合形
成ＴｉＮ，其次才能形成Ａ１Ｎ．从氮化物颗粒大小看，
ＴｉＮ颗粒尺寸较大，Ａ１Ｎ颗粒尺寸较小…Ｊ．如果钢
中Ｎ含量有限，则可能形成尺寸较大、但颗粒不
多的ＴｉＮ，以及尺寸较小、数量同样不多的Ａ１Ｎ，其
结果是第二相颗粒数量减少，细化晶粒作用减弱．
张小红等 对含氮较高（０．０１０％）的中碳钢奥氏
体晶粒长大行为及第二相进行了研究，发现Ａｌ、
Ｔｉ、Ｎ的复合作用十分复杂，在一定条件下导致晶
粒粗化温度降低，较低温度下就出现粗晶．ｒｒｉ、Ｎ
原子量之比为３．５：１，本文Ｂ钢与Ｃ钢的Ｎ如全
部优先用于形成ＴｉＮ，则Ｎ将被全部消耗掉，而没
有剩余Ｎ与Ａｌ结合形成Ａ１Ｎ．第二相质点观察结
果证实，三种试验用钢中很少有Ａ１Ｎ，主要是ＴｉＮ，
且Ｂ、Ｃ钢中颗粒数少而Ａ钢中颗粒数较多．因
此，虽然本试验用钢中Ａ１、Ｎ含量尚属正常，但
Ａｌ、Ｔｉ、Ｎ的复杂作用使第二相颗粒数量较少，晶
粒长大阻力不够，较低温度下晶粒就开始局部长
大，造成混晶．
其次，钢中残留Ａｌ含量增高，导致固溶Ａｌ含
量也增高，固溶Ａｌ含量超过一定值时，钢的奥氏
体晶粒反而更易长大粗化 ．导致钢晶粒由细变
粗的Ａ１含量，因钢种和冶炼方法的不同而有所不
同，不同文献有不同报道：对碳素钢来说，Ａｌ 约
在０．０５％左右 ；对ＬＺＷ车轴钢的Ａｌ ，有过
０．０２～０．０４％的报道¨ ；苏娟华等 对５０Ｍｎ轴
承钢研究得出，合适的Ａｌ 含量为０．０ １ １～
０．０２％．有限的Ｎ优先与Ｔｉ结合形成氮化物，不
但使阻止晶粒长大的第二相质点数量减少，还使
酸溶铝中与Ｎ结合的Ａｌ减少，固溶Ａ１增加，而固
溶Ａｌ含量增加，同样导致晶粒容易长大．如果钢
中Ａｌ 较多，相应的Ａｌ 也较多，但没有形成Ａ１Ｎ，
而是固溶在钢的基体中，结果可能出现与一般观
念相反的结果：Ａ１ （Ａ１ ）含量越高，晶粒反而越容
易长大，在较低温度下就出现混晶，因为阻止晶粒
长大的Ａ１Ｎ颗粒并不多，而促进晶粒长大的固溶
Ａｌ含量增高．
除成分外，高温固溶处理可以改变混晶倾向，
说明热加工工艺对混晶也有一定影响．
４ 结语
（１）具有混晶组织的ＩＺ５０车轴钢加热到Ａｃ ～
ｃ 之间时，由于相变重结晶可使晶粒细化，但超
过Ａｃ 温度后即出现混晶，且各试验用钢的混晶
倾向与加热前相同；
（２）高温固溶、低温析出预处理可以改变晶
粒长大倾向，消除混晶组织；
（３）钢中微量Ａｌ、Ｔｉ含量越高，混晶倾向越严
重，这与Ａｌ、Ｔｉ、Ｎ复杂作用导致第二相质点尺寸
增大、数量减少及固溶Ａｌ含量增高有关．
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（下转第９６页）
大 连 交 通 大 学 学 报 第３１卷
Ａ Ｎｅｗ Ａｐｐｒｏａｃｈ ｔｏ Ｍｉｎｉｎｇ Ｃｏｒｅ Ｌａｙｅｒ ｏｆ Ｓｏｃｉａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｅ－Ｍａｉｌ
ＴＩＡＮ Ｈｏｎｇ，ＭＡ Ｃｈａｏ—ｙａｎｇ
（Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｄａｌｉａｎ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄａｌｉａｎ １ １６０２８，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｎｅｗ ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ ｍｉｎｉｎｇ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｅａｃｈ ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ ｏｒ ｎｕｍｂｅｒｓ Ｏｔ ｔｈｅ ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ ｌＳ ｐｒｏ—
ｐｏｓｅｄ ｂｙ ａｐｐｌｙｉｎｇ ｓｏｃｉａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ ａｎａｌｙｓｉｓ．ａｎｄ ｔｈｅ ｎｅｗ ａｐｐｒｏａｃｈ ｏｆ ＭＣＣＹ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｔｏ ｍｉｎｅ ｔｈｅ ｃｏｒｅ ｌａｙｅｒ ｏｆ
ｓ０ｃｉａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｅ—ｍａｉｌ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｓｏｍｅ ｎｏｄｅｓ ｔｈａｔ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ｉｓ ｄｅｌｅｔｅｄ．Ｓｅｃｏｎｄｌｙ，ｔｈｅ
ｃｏｒｅ ｐａｒｔｉａｌ ｍｅｍｂｅｒｓ ａｒｅ ｏｆｕｎｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｃｅｎｔｒａｌｉｔｙ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅ ｃｏｒｅ
ｌａｙｅｒ ｉｓ ｔｏｔａｌｌｙ ｄｉｓｃｏｖｅｒｅｄ ｂｙ ｌｉｎｋｉｎｇ ｔｈｅ ｄｅｌｅｔｅｄ ｎｏｄｅｓ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｏｒｅ ｍｅｍｂｅｒｓ ｃａｎ ｂｅ
ｉｄｅｎｔｉｉｆｅｄ ｔｏｔａｌｌｙ，ａｎｄ ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｌａｇｅｒ—ｓｃａｌｅ ｎｅｔｗｏｒｋ ｃａｎ ｂｅ ｒｅｓｏｌｖｅｄ ｔｏ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｅｘｔｅｎｔ．
Ｋｅｙ ＷＯｒｄｓ：ｓｏｃｉａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ；ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｐｏｉｎｔ ｃｅｎｔｒａｌｉｔｙ；ｃｏｒｅ ｍｅｍｂｅｒｓ；ｃｏｒｅ ｌａｙｅｒｓ
（上接第５１页）
Ｍｉｘｅｄ Ｇｒａｉｎｓ ｉｎ ＬＺ５０ Ａｘｌｅｔｒｅｅ Ｓｔｅｅｌ
ＬＩ Ｈｕｉ ，ＱＩＮ Ｘｉａｏ—ｆｅｎｇ ，ＷＥＮ Ｂａｏ １ｉ ，ＬＩＵ Ｓｈｉ—ｃｈｅｎｇ ，ＬＩＵ Ｄｅ—ｙｉ
（１．Ｑｉｑｉｈａｒ Ｒａｉｌｗａｙ Ｒｏｌｌｉｎｇ Ｓｔｏｃｋ Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｑｉｑｉｈａｒ １６１００２，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ，Ｄａｌｉａｎ Ｊｉａｏ
ｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄａｌｉａｎ １ １６０２８，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｈｅａｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｆｏｒ ｔｈｒｅｅ ｈｅａｔｓ ｏｆ ａ ＬＺ５０ ａｘｌｅｔｒｅｅ ｓｔｅｅｌ ｗｉｔｈ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｏｒｉｇｉ—
ｎａｌ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ．Ｔｈｅ ｇｒａｉｎ ｓｉｚｅ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｈｅａｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ｗａｓ ｅｘａｍｉｎｅｄ ｂｙ ｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃ ｍｅｔｈｏｄ．
Ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｏｆ ｔｈｅ ｔｒａｃｅ Ａｌ ａｎｄ Ｔｉ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｔｏ ｔｈｅ ｇｒａｉｎ ｓｉｚｅ ｗａｓ ｃｏｍｐａｒｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ，ｔｈｅ
ｍｉｘｅｄ ｇｒａｉｎｓ ｃａｎ ｂｅ ｒｅｆｉｎｅｄ ｗｈｅｎ ｈｅａｔｅｄ ｂｅｔｗｅｅｎ Ａｃｌ ｔｏ Ａｃ３，ａｎｄ ｔｈｅ ｍｉｘｅｄ ｇａｉｎｓ ａｐｐｅａｒ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｓｔｅｅｌ ｉｓ
ｈｅａｔｅｄ ａｂｏｖｅ Ａｃ３．Ｔｈｅ ｔｅｎｄｅｎｃｙ ｏｆ ｔｈｅ ｍｉｘｅｄ ｇｒａｉｎｓ ｉｎ ｔｈｅ ｓｔｅｅｌｓ ｉｓ ｊｕｓｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ａｓ ｉｎ ｔｈｅ ｏｒｉｇｉｎａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．
Ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｔｒａｃｅ Ａ１ ａｎｄ Ｔｉ ａｒｅ ｔｈｅ ｍｏｒｅ ｓｅｖｅｒｅ ｔｈｅ ｔｅｎｄｅｎｃｙ．Ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｆｏｌｌｏｗｅｄ ｂｙ ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｃａｎ ｃｈａｎｇｅ ｔｈｅ ｇｒａｉｎ ｇｒｏｗｔｈ ｔｅｎｄｅｎｃｙ ａｎｄ ｒｅｍｏｖｅ ｔｈｅ ｍｉｘｅｄ
ｒｇａｉｎ．Ｔｈｅ ｒｅａｓｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｍｉｘｅｄ ｇｒａｉｎｓ ｉｎ ｔｈｅ ＬＺ５０ ａｘｌｅｔｒｅｅ ｓｔｅｅｌ ｉｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｌａ ｒｅ・
ｓｕｉｔｓ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＬＺ５０ ａｘｌｅｔｒｅｅ ｓｔｅｅｌ；ｍｉｘｅｄ ｇｒａｉｎ；ａｃｉｄ—ｓｏｌｕｂｌｅ Ａｌｕｍｉｎｕｍ；ｓｅｃｏｎｄ ｐｈａｓｅ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ