普通低碳钢形变诱导铁素体晶内和晶界的析出行为

利用TEM，萃取和X－ray衍射方法分析了利用形变诱导铁素体和铁素体再结晶机制获得超晶铁素体的晶内和晶界析出碳化物的成分和析出行为，证明晶内以M3C形成弥散析出，晶界面以层片状形式析出和碳为短程扩散行为。     

低碳钢过冷奥氏体形变过程超细铁素体的形成

采用过冷奥氏体在A3-Ar3之间变形工艺，获得平均晶粒尺寸约为2μm的微细铁素体晶粒组织，过冷奥氏体形变过程的组织演变包括两个阶段，形变前期以形变强化相变铁素体转变为主导；当相变基本完成后，形变后期以铁素体的动态再结晶为主，形变强化相变是一以形核为主的过程，是晶粒细化的主要原因，应变量较小时，铁素体主要沿原奥氏体晶界及晶内变形带等位置形核，随应变量的增加，以铁素体转变前沿畸变区的反复形核为主。     

低碳钢低温变形γ→α相变行为的预测模型

从变形使孕育期缩短的角度，讨论了形变诱导相变的发生条件，计算了不同变形条件下几种成分的低碳钢变形过程析出铁素体的开始温度Ar3d，发现同样变形条件下，碳含量越低的钢种，其Ar3d越高；同一成分钢种，随着变形量增加或变形速率减小，Ar3d提高，基于相变动力学理论，在形核速率计算中充分考虑变形和过冷的双重作用，探索了低温变形诱导铁素体相变的动力学模型，用该模型进行的计算机模拟结果和实验结果吻合良好，表明这种理论处理方法可用来模拟这种相变过程。     

低碳钢在Ac1点以下温度变形时的铁素体动态再结晶

采用Gleeble-2000型热模拟试验机进行平面应变压缩实验,以及扫描电镜、透射电镜和电子背散射衍射技术等实验手段研究了Q235级别低碳钢中铁素体在变形温度为700-550℃、应变速率为1×101-5×10-4s-范围的变形特性及组织演变规律.结果表明在本实验变形条件范围内,存在两种铁素体动态再结晶现象,低热加工参数Z值条件下的不连续动态再结晶和高Z值条件下的连续动态再结晶.钢中的珠光体对铁素体动态再结晶起促进作用.通过铁素体动态再结晶,可细化低碳钢中的铁素体晶粒.Z值越高,细化效果越明显,可得到平均晶粒尺寸为2 μm左右的超细晶铁素体组织.     

形变诱导铁素体的形成机制

在Ｇｌｅｅｂｌｅ２０００热模拟实验机上采用变形开始的同时喷水淬水和产减少变量的方法,对形变诱导铁素体的形成机制进行了一系列实验研究,实验研究表明,形变导致了铁素体的块型相变和针状铁素体的相变析出,同进在奥氏体温区形变诱导铁素体在变形后具有不稳定、自发逆相变的特点。     

低碳钢变形诱导超细铁素体组织的数值分析

根据低碳钢变形诱导铁素体相变是以单一"形核长大"机制转变的现象,建立了分析变形诱导铁素体相变过程的模型,在模型中引入一个与变形有关的因子(1 ε)n,以体现在高于A3温度时变形使相变驱动力明显增大的作用,同时考虑了变形对形核位置以及扩散的影响.利用这一模型对低碳钢变形诱导超细铁素体相变试验进行数值分析,并对计算结果与试验结果进行了比较.     

低碳钢多道次热变形中的应变强化相变与铁素体动态再结晶

利用热模拟压缩变形实验研究了每道次在工业界可接受的小变形量的多道次连续变形，合理控制工艺，通过应变强化相变与铁素体动态再结晶交互作用可获得细小铁素体晶粒组织。Ｑ２３５级别２０钢的铁素体晶粒平均截径为３－５μｍ时，拉伸塑性略有下降，强度提高一倍。     

等径弯曲通道变形制备超细晶低碳钢的热稳定性

用等径弯曲通道变形(equal-channel angular pressing简称ECAP)法制备出超细晶低碳钢材料，并在不同退火条件下研究其组织的热稳定性。研究表明，在200～500％之间退火时，材料组织处于回复阶段，其铁素体晶粒几乎没有长大，晶粒尺寸约0．4／μm；在550℃退火时，铁素体组织由较大的再结晶晶粒和细小的未再结晶晶粒组成；在550℃相同条件下退火时，变形试样中的渗碳体与热轧态试样中的渗碳体相比，前者球化能力明显增强；600℃退火时再结晶完成。     

低碳钢形变诱导铁素体相中碳原子的扩散与稳定性研究

利用热模拟机Gleeble-3500在温度Ae3-Ar3之间对低碳钢进行了形变诱导铁素体相变的实验研究,其应力-时间曲线表明,形变诱导铁素体相变在很短时间内转变完全,碳(C)得不到充分扩散.电子探针分析表明,诱导铁素体相中C含量远高于常规铁素体中的C含量.扫描电子显微镜分析表明,由于C含量的过饱和导致诱导铁素体是一种非稳定状态的过渡相,在回火过程中,诱导铁素体相中过饱和C将扩散逸出而最终向稳态铁素体相转变,其硬度随之降低.     

低碳钢过冷奥氏体形变过程中的组织及取向变化

利用ＳＥＭ,ＴＥＭ及ＥＢＳＤ研究了低碳钢在７５０℃ ,１０ｓ－１应变速率条件下形变过冷奥氏体的组织及取向变化．结果表明,组织演变由二个阶段组成,形变前期是以形变强化相变铁素体转变为主;当应变达到一定时,以铁素体的动态再结晶为主．应变量较小时,形变强化相变铁素体晶粒优先在原奥氏体晶界形核,随应变量的增加,以相界前沿畸变区的反复形核为主,铁素体转变量逐渐提高,同时珠光体等第二组织增多,铁素体晶粒内部位错密度提高．铁素体连续动态再结晶初期亚晶在珠光体与铁素体交界处优先形成．随应变增加频率提高．形变前期＜００１＞织构为相变铁素体在取向上的特征;形变后期＜１１１＞织构是动态再结晶铁素体在取向上的特征．     

Mn含量对低碳钢中铁素体动态再结晶的影响

利用Gleeble 1500型热模拟试验机进行单向热压缩实验,借助金相分析技术、扫描电镜技术等手段研究了3种碳含量基本相同、Mn含量不同的低碳钢在变形温度分别为700和600℃、应变速率分别为10^-3s^-3-10^1s^-1条件下的热变形行为以及组织演变规律,分析了Mn含量对低碳钢中铁素体动态再结晶行为的影响．结果表明：本实验所用3种低碳钢中的铁素体在一定变形条件下均发生了动态再结晶,但Mn含量越低,发生动态再结晶的工艺范围越宽．Mn对钢中铁素体动态再结晶的影响主要表现在：Mn含量增加,一方面可导致钢中珠光体增加,另一方面提高了低碳钢在铁素体相区变形时的形变激活能;前者促进、后者阻碍了铁素体动态再结晶．总体上,Mn含量的增加对铁素体动态再结晶过程不利．在铁素体动态再结晶能够进行完全的工艺条件下,增加低碳钢中的Mn含量可以得到更加细小的铁素体动态再结晶晶粒．     

利用相变进行低碳钢的亚微米化

以低碳微合金钢为对象,提出了一种利用相变进行亚微米化的新方法.通过大变形量温变形和循环淬火相结合的方法,使奥氏体晶粒细化到1-2 μm.在一般冷速的连续冷却条件下,得到的铁素体粒径接近或超过原奥氏体晶粒;若冷却过程中在Ar3点以下施加较大的变形,则可以获得尺寸为0.1-0.3 μm的亚微米级铁素体组织.大变形量的温变形使得原始组织中的碳化物分布均匀,促进了加热过程中碳化物的溶解及超细奥氏体晶粒的形成;晶界滑动促进奥氏体的晶界形核可能是超细奥氏体形变诱导相变的主要机制.     

DEFORMATION ENHANCED FERRITE TRANSFORMATION IN PLAIN LOW CARBON STEEL

1. IntroductionGrain refinement is an effective way of increasing strength and ductility of metallicmaterials simultaneously. In recent ten years the approach to the grain refinement in steelsexperienced a period from thermal mechanical controlling processing (TMCP) in the yearsof 60--70's to the strain induced transformation in 80's. Its basic concept is to the controlof recrystallization, transformation and grain growth in different periods of hot working byutilizing microalloying elemellt…     

钢中剪切变形局部化的形成与发展

对低碳２０号钢经正火，淬火烽回火处理后在高速扭转过程中变形局部化的发生，发展演化过程以及最后形成的剪切带的微结构特征进行了观察。结果表明，变形局部化敏感于材料的强度、强度越高，越容易出现变形局部化．局部化的产生与发展涉及到一系列相继发生的晶体学和非晶体学的变形现象：析出相－基本间界面发射位错琪成有网络，位错胞形成并沼剪切带方向拉长。