Mn-Si-Cr系中碳钢在过冷奥氏体状态下变形时的显微组织演变

将Mn-Si-Cr系中碳钢在过冷奥氏体状态下进行低速率变形, 变形促进先共析铁素体转变, 但未见层状珠光体形成. 铁素体在奥氏体晶界和晶内形核, 以近似等轴状长大、交联, 并分割奥氏体, 形成富碳奥氏体区. 随着变形量的增大, 铁素体可在富碳奥氏体区内部继续形核长大并交联, 导致富碳奥氏体区不断被分割且碳浓度升高, 当碳浓度足够高时, 一次析出球状碳化物可在富碳奥氏体区边界处形成, 尺寸为0.5-1 μm; 变形过程中铁素体的动态回复和再结晶导致碳原子从Cottrell气团中逸出, 在铁素体内部形成几十纳米的二次析出球状碳化物.     

钢的共析分解理论研究的进展

珠光体是共析铁素体和共析渗碳体（或碳化物）构成的整合组织而不是机械混合物。珠光体的形核长大是以界面扩散为主进行的。过冷奥氏体中会出现贫碳区和富碳区的涨落,加上随机出现的结构涨落、能量涨落,三者非线性的因果正反馈相互作用,导致贫碳区和富碳区分别建构铁素体和渗碳体（或碳化物）的核坯,组成珠光体晶核（F+Fe₃C）。铁素体和渗碳体是共析共生、台阶式协同长大,不存在领先相计算表明,珠光体临界晶核半径为70～152 nm,临界形核功△G^*=155～292 J/mol。"相间沉淀"是殊光体转变产物,应用共析分解的新理论解释了"相间沉淀"过程。珠光体片间距与奥氏体过冷度的关系是非线性的。发现珠光体表面也有浮凸现象,是新旧相比体积不同所致。     

珠光体转变新机制——珠光体转变研究之二

过冷奥氏体在孕育期内,在贫碳区建构铁素体核胚的同时,在富碳区也建构渗碳体(或碳化物)的核胚,共同组成珠光体的晶核(F+Fe_3C)。铁素体和渗碳体两相是同时同步、共析共生的,不存在领先相。珠光体的形核-长大是以界面扩散为主的扩散性一级相变。珠光体在奥氏体界面等处形核。计算表明,在700~650℃,临界晶核尺寸为150~70 nm,临界形核功为155~292 J/mol。共析铁素体和共析渗碳体两相与母相奥氏体的相界面是由连续的长大台阶所耦合,F/A、C/A相界面具有半共格结构。铁素体和渗碳体两相依靠共享台阶的侧向迁移而长大,共析共生、协同生长。     

“相间沉淀”的实质——珠光体转变研究之三

所谓"相间沉淀",其产物是铁素体基体上分布着弥散的碳化物颗粒,多数是特殊碳化物(MC),有时为渗碳体。碳化物颗粒极为细小,只有几个纳米大小,一般呈不规则分布,有时呈点列状规则分布。"相间沉淀"的机制是:过冷奥氏体在孕育期通过涨落形成贫碳区和富碳区,在奥氏体晶界处形成新相晶核。晶核由铁素体和碳化物两相构成,共析共生,本质上是以伪共析形式完成的珠光体转变。     

珠光体转变理论研究的新进展

本文综合近年来的研究成果,阐述了钢中共析分解的新机制,对于"相间沉淀"机理做了新的解释,重申了珠光体的新概念.认为:珠光体是共析铁素体和共析渗碳体(或碳化物)构成的整合组织,不是机械混合物.珠光体的形核-长大是以界面扩散为主进行的相变.过冷奥氏体在一定过冷度下,将出现贫碳区和富碳区的涨落.加上随机出现的结构涨落、能量涨落,非线性的因果正反馈相互作用,同时在贫碳区和富碳区分别建构铁素体核坯和渗碳体(或碳化物)核坯,共同组成珠光体的晶核(F Fe,C).铁素体和渗碳体两相是共析共生,协同长大,不存在领先相."相间沉淀"是珠光体转变的一个特例,应用共析分解的新理论解释了"相间沉淀"机理.珠光体转变临界点、片间距、力学性能等的变化都是非线性的.     

复合板轧制压下率对碳钢组织及相变的影响

研究热轧压下率对Q235A碳钢与304不锈钢复合板中碳钢组织的影响。结果表明:珠光体数量随压下率增加而增多,分布更加均匀,先共析铁素体随压下率先增加后减小。轧制形变试样产生内应力促进奥氏体的共析转变;碳原子从被压碎的晶粒内部向外部扩散,导致珠光体增加、先共析铁素体减少。轧制后晶粒细化及析出均匀的碳化物使材料抗拉强度提高。     

两段式冷却对C-Mn钢奥氏体中温转变的影响

采用Formastor全自动相变仪进行了两段式冷却条件下C-Mn钢的热膨胀试验,并结合组织观察和显微硬度测量,研究了冷却速度以及发生部分先共析铁素体转变对奥氏体中温转变的影响。结果表明:随着冷却速度的增大和先共析铁素体含量的增加,贝氏体相变开始温度和结束温度均降低,贝氏体转变量减少;奥氏体随冷却速度的增大,转变产物由铁素体+珠光体逐渐变为魏氏组织铁素体+珠光体、网状铁素体+魏氏组织+贝氏体、马氏体的趋势;而对已发生部分先共析铁素体转变的过冷奥氏体,随先共析铁素体含量的减少,组织由魏氏组织+贝氏体向魏氏组织+马氏体转变。     

原奥氏体晶粒度对45V非调质钢连续冷却转变的影响

采用ＦｏｒｍａｓｔｏｒＦ热膨胀分析仪及金相显微镜研究了原奥氏体晶粒度对４５Ｖ非调质钢相变点及显微组织的影响。结果表明,在相同的冷速下,相变前奥氏体晶粒尺寸越大,先共析铁素体量越少,先共析铁素体和珠光体转变温度越低     

焊缝金属组织类型和形貌特征概述

<正>焊缝组织是众多科技工作者十分关心的,特别是组织的分类及其特征、形貌等更是热门话题。1985年道尔贝(Dolby)等人在国际焊接年会上提出了焊缝金属显微组织的分类准则,他根据铁素体的形貌和析出物位置的不同,确定了各种组织的名称,并得到了国际表2中的高温转变是指奥氏体的共析转变(生成珠光体)或更高温度下的转变(生成先共析铁素体)。珠光体是在先共析铁素体生成后的局部富碳区内生成的。先共析铁素体有各种形貌,多在晶界;在合金含量低或冷速慢的条件下也在晶内生成,呈多边形或块状,现将它们统称为铁素体组织。针状铁素体仅存在于晶内,它是借助于晶内的氧化物或氮化物作为形核核心,在较低的温度下生成的,呈放射状;也有的学者把它列     

纯铁γ-Fe到α-Fe和共析钢的珠光体转变与过渡相界铁原子个体有序位移机制

纯铁γ-Fe的α-Fe转变遵循过渡相界铁原子个体有序位移机制,这个机制本质上等同于切变而差异于扩散机制。凡是过冷含碳奥氏体的先共析铁素体析出,必然服从相界铁原子个体有序位移机制;这是固态相变第一法则;凡是无碳铁素体必然得自过冷无碳奥氏体,故过冷含碳奥氏体务必预先除碳,这是第二法则。珠光体分解实质上为过冷无碳奥氏体的珠光体铁素体层片的析出,等轴铁素体的析出亦然。在此不存在铁原子个体无序位移扩散机制。铁碳系统固态相变存在群体有序位移切变与过渡相界个体有序机制两类型机制,切变和扩散两类型的分类不具现实和理论意义,这是固态相变物理的科学发展。     

THEORETICAL PREDICTION OF PROEUTECTOID FERRITIC TRANSFORMATION IN HYPO-PROEUTECTOID STRUCTRAL STEELS

1.IntroductionInordertodevelopnewtypeofsteels,itisveryimportanttoderiveamuchgeneralruleoftheaustenitedecompositionfromexperimentaldataofknownsteels.Recently)someworkhasmadeencouragingprogressinthisfieldtl--6].Butdifficultiesandsuspicionsarestillobyiousbecausethethermodynamicaldataofmulticomponelltsteelarescatteredanddisordered.PuremathematicalsimulationmaybeusedtocalculateTTTandCCTc...es[4],butithasapremisethatsomespecialpointsofTTTcurvessuchasthenosepointmustbeknowninadvance,whichprevents…     

Inclusion behavior and microstructure of weld metal with Ce in twin wire high heat input submerged-arc welding

In this study,the welding thermal cycle curve exhibited two temperature peaks in high heat-input twin-wire separate-pool submerged-arc welding and coarse-grained heat affected zone existed in the welded joint. The inclusions of primary weld metal and coarse-grained heat affected zone of Ce-added SAW should be Al_2O_3,MnO,SiO_2,TiO,Ce_2S_3,CeS,Ce_2O_2S and Ce_2O_3. Under the effect of welding thermal cycle,oxy-sulfides inclusions of Ce,the diameter of which was less than 2. 0 μm,slightly grew larger,but the composition and type of the inclusions didn't change. The microstructure of the large heat input weld metal had acicular ferrite that Ce oxide sulphide particles induced nucleation and proeutectoid ferrite. In the coarse-grained heat affected zone of weld metal,home-position precipitation of acicular ferrite and sympathetic acicular ferrite were both observed. It was supposed that previous crystal cells of acicular ferrite in austenite grain promoted home-position precipitation of acicular ferrite. Meanwhile,sympathetic acicular ferrite tended to nucleate at the primary acicular ferrite grain boundaries,where high dislocation density was located,and grew inside the neighboring carbon-depleted austenitic regions. The granular bainite nucleated in the austenitic zone with high carbon content close to acicular ferrite and sympathetic acicular ferrite.     

强磁场对Fe-0.76%C合金共析点的影响

研究了在不同热处理工艺下强磁场对Fe-0.76%C合金冷却转变过程的先共析铁素体显微组织及共析点所对应的碳含量的影响。结果表明:不论在何种工艺条件下施加磁场后Fe-0.76%C合金的先共析铁素体析出量均明显增加,而且共析点所对应的碳含量也随之明显增加。原因被归结为降低了先共析铁素体形核所需驱动力,从而有利于先共析铁素体的形核和长大,使共析点向高碳方向移动。     

RESEARCH ON TRANSFORMATION OF GRANULAR STRUCTURE IN LOW CARBON Mn–Si STEEL

对低碳Mn--Si钢中的粒状组织进行了实验研究, 考察了粒状组织中小岛的形状及其分布. 结果表明, 不含Cr时, 空冷后形成了由先共析铁素体基体+岛状物所组成的粒状组织,其中的岛状物形态及分布可以是无规则的, 也可以是长条状的小岛沿一定方向分布于基体上. 对于这2种形态的粒状组织, 尤其是对后者形态的形成和铁素体基体的分析表明, 小岛的形状和分布是先共析铁素体形态的反映, 条形规则排列的小岛可能受先共析铁素体基体台阶长大机制控制, 粒状组织小岛在一定条件下也可能具有方向性. 加适量Cr后, 连续冷却后的组织中不出现粒状组织.     

影响低镍718M钢先共析铁素体析出的因素

利用DIL805A型相变仪分析了不同工艺条件下大型低镍塑料模具钢718M的冷却相变过程,研究了原始组织、奥氏体化温度和保温时间对过冷奥氏体中析出先共析铁素体的影响规律。结果表明,低镍718M钢合理的成分设计使其具有高淬透性,先共析铁素体析出的临界冷速介于0.01~0.02℃.s-1,原始组织对淬透性影响显著;通过提高奥氏体化温度减少铁素体晶界形核位置来提时高淬透性的作用有限。     

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 借助X-射线三维取向分布函数（ODF）研究了低碳冷轧用热轧卷板在奥氏体区热轧的织构特征及其沿板宽和板厚方向的变化规律。结果表明：热轧板卷表层、1/4层和1/2层的主织构分别为{110}<111>和{001}<110>织构。热轧板卷沿板宽方向的边部的织构强度相对较高的原因是由于热轧时板卷的边部的冷却速度较快所致。热轧板卷表层织构沿板宽方向的变化的规律性不强主要是因为该层的变形量较小且变形状态复杂及其温度变化较大造成的。热轧板卷头部的平均织构强度弱,尾部的平均织构强度高,这是由于热轧板卷尾部的温度相对较低所致。     

低碳钢形变诱导铁素体相变过程中碳的扩散行为

在Gleeble 1500热模拟机上对低碳钢Q235进行了热压缩实验，用电子探针分析了热变形试样微观组织中的碳浓度分布．结果表明，形变诱导铁素体晶粒中的碳含量明显过饱和．这表明在形变诱导铁素体相变过程中，碳没有发生明显的从铁素体向奥氏体扩散．从热力学的角度分析，在高于奥氏体-铁素体平衡转变温度Ae3变形，变形存储能的作用最终降低了体系相变后的自由能，使得在形变诱导铁素体相变过程中，碳无需发生从铁素体向奥氏体的扩散。     

EH36钢埋弧焊接头焊缝金属不均匀性对断裂行为的影响

为研究EH36钢埋弧焊焊缝金属组织不均匀性对裂纹起裂行为的影响，采用微小力学试验系统，对EH36钢埋弧焊焊缝中两种不同取向试样进行微拉伸试验，并对两组试样裂纹萌生机理进行显微观察. 结果表明,两组试样塑性变形均集中在先共析铁素体上，且先共析铁素体上应变分布不均匀；横向加载试样为微孔聚集型断裂，由于“弱”应力奇异性的存在，裂纹在应变集中作用下起源于三叉晶界；纵向加载试样变形集中在先共析铁素体与针状铁素体界面处并导致界面剥离生成裂纹，断口具有局部脆性的特征.     

药芯焊丝焊缝中先共析铁素体的数量预测

合理控制低合金高强钢药芯焊缝金属中的先共析铁素体含量,对获得理想的焊缝性能具有重要意义。将焊缝凝固过程中的偏析效应引入基于扩散控制增长的先共析铁素体生长机制,指出成份偏析效应改变了先共析铁素体生长温度和时间区间,从而影响偏析微区内先共析铁素体的体积比例,建立了预测和分析药芯焊丝焊缝中先共析铁素体体积比例的模型,与实际试验结果有很好的吻合。     

Influence of intercritical austenitising,tempering time and martensite volume fraction on the tensile properties of ferritic ductile iron with dual matrix structure

Abstract

The present study investigates the effects of intercritical austenitising, tempering time and martensite volume fraction on the tensile properties of ferritic ductile iron with a dual matrix structure. The results showed that a structure having proeutectoid ferrite plus martensite (the dual matrix structure) has been developed and that the volume fraction of proeutectoid ferrite and martensite can be controlled to influence the strength and ductility. Specimens quenched from the (α+γ) temperature range exhibited significantly greater ductility than conventionally heat treated specimens. By changing only the intercritical austenitising time and keeping the rest of the heat treatment conditions constant it was observed that specimens intercritically austenitised for 30 s exhibited higher strength and ductility than those intercritically austenitised for 20 min. This was considered to result from carbon enrichment of the austenite depending on the time for carbon diffusion during intercritical austenitising. The specimens intercritically austenitised for 30 s and having ～49% martensite volume fraction exhibited the best combination of high strength and ductility. The tensile and proof stresses of this material are much higher than pearlitic and ferritic grades and ductility is significantly lower than ferritic grades.