贝氏体相变机制的研究进展

简要地总结了清华大学贝氏体相变研究组在贝氏体相变领域的主要研究成果。包括以下方面 :①利用TEM、AFM、STM发现了钢及有色合金中的贝氏体超精细结构 ;②利用STM发现贝氏体表面浮突大多是由与超亚单元相对应的“帐篷型”小浮突群组成的 ;③利用TEM和STM证实了三维巨型台阶存在的普遍性和可动性 ;④发现钢中贝氏体碳化物在α/γ界面的γ侧形核并向奥氏体内生长 ;⑤概述了贝氏体的激发形核 台阶长大机制及其理论计算 ;⑥用前述相变机制解释了贝氏体的多层次复杂结构 ,以及上贝氏体、下贝氏体等不同形态的形成原因。     

Cu－Zn－Al合金贝氏体的三个生长阶段及其精细结构研究

利用透射镜研究了Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金贝氏体ａ＿１相在相变过程中的精细结构变化，发现贝氏体的生长经历三个阶段：初生态、中间态和退化态。初生贝氏体内不含层错亚结构，ａ＿１依台阶机制长大到一定程度后，内部出现层错；随转变进一步进行，ａ＿１内的层错结构逐渐消失，发生“过退火”，最终向平衡相转变。     

Cu－Zn－Al合金中贝氏体的扫描隧道显微镜分析

本文用扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）在天气中研究了Ｃｕ－２７．２ｗｔ．％Ｚｎ－４．７ｗｔ．％Ａｌ合金中的贝氏体的精细结构，并与透射电镜（ＴＥＭ）及扫描电镜（ＳＥＭ）下的形态进行了比较，发现Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金中贝氏体是由亚片条或亚单元组成，亚单元由超亚单元构成，进而为贝氏体相变机制的再认识提供了重要的实验基础，并在此基础上提出Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金中贝氏体的形成模型。     

球磨机中磨球冲击特性的理论计算

球磨机磨球的冲击应力对磨球和衬板的选材设计来说至关重要。推导了球磨机中磨球的最大冲击速度和冲击功计算公式，依据Ｈｅｒｔｚ弹性接触理论计算了磨球的最大冲击应力、冲击接触时间以及冲击接触区直径。发现，磨球冲击应力很大，可达１０ＧＰａ量级；接触时间短，为０．１ｍｓ量级；接触区域相对于整个磨球来说很小。用试验数据对计算结果作了验证，证明所作计算是合理的。     

仿晶型铁素体表面浮凸的扫描隧道显微镜研究

用扫描隧道显微镜观察研究了Ｆｅ－０．３７Ｃ钢中仿型铁素体的表面浮凸,发现ＧＢＡ确实产生了表面浮凸,浮凸只是由ＧＢＡ本身引起的,而不是由ＧＢＡ和它在基体中的塑性变形共同引起的。     

中低碳空冷贝氏体钢的冲击磨损行为

研究了含Si量分别为 0 3 4%和 1 45 %的两种高强度 (σb≥ 1 60 0MPa)和高韧性 (αku≥ 84J·cm 2 )空冷贝氏体钢的冲击磨损行为。经透射电镜观察分析 ,含 1 45 %Si空冷贝氏体钢中的贝氏体属于无碳贝氏体 ,而含0 3 4%Si空冷贝氏体钢中的贝氏体属于典型下贝氏体组织。用扫描电镜分析研究了钢的冲击磨损表面及亚表面形貌特征 ,结果表明 ,冲击磨损失重是由于表面疲劳裂纹的萌生与扩展产生表面疲劳剥落所致。经相同冲击次数后 ,含 1 45 %Si钢的亚表面疲劳裂纹长度及裂纹尖端距表面深度均比含 0 3 4%Si的钢长。在冲击磨损试验条件下 ,1 45 %Si钢表现出较为强烈的加工硬化特性 ,经约 1 60 0次冲击磨损试验后 ,磨损失重比 0 3 4%Si贝氏体钢约高 5 0 %,抗冲击磨损性能较低     

MB26合金的静态与动态再结晶

研究了热挤压态ＭＢ２６镁合金的静态与动态再结晶过程。结果表明该合金静态再结晶很难完成,而动态再结晶却能在短时间内获得等轴细晶组织。其再结晶粒尺寸比静态再结晶的均匀细小。再结晶为该合金的超塑变形提高了组织条件。     

MORPHOLOGY AND PHASE TRANSFORMATION OF GRANULAR BAINITE AND GRANULAR STRUCTURE

本文研究了低碳合金钢奥氏体在连续冷却或等温转变过程中形成的组织形态和转变机理。结果表明在中温贝氏体区得到“粒状贝氏体”组织,在先共析转变区得到“粒状组织”。两者都有“铁素体基体+小岛”形貌。但前者有表面浮凸现象,铁素体呈长条状,与母相维持K-S关系,惯习面为{111}_γ,小岛也多星长条状平行排列。后者无表面浮凸,铁素体呈无规则形状,与母相无严格位向关系,小岛亦呈无规则排列。然而这两种组织都是由扩散型相变机制形成的。最后,提出了形成这两种组织的相变模型。     

0.02%Nb空冷仿晶界型铁素体/粒状贝氏体复相钢的相变及强韧性

采用Gleeble-1500D热模拟机进行热模拟实验和轧制实验,研究了添加0.02%Nb对仿晶界型铁素体(F_(GBA))/粒状贝氏体(B_G)复相空冷钢相变及力学性能的影响.结果表明,0.02%Nb使该钢的连续冷却转变曲线右移,淬透性增加;0.02%Nb抑制了γ→α相变,细化了仿晶界铁素体,促进了粒状贝氏体转变,细化了粒状贝氏体及其内部的铁素体片条及马氏体-奥氏体(M-A)岛.与不含Nb的F_(GBA)/B_G复相钢相比,由于组织细化及强化相体积分数的提高,含0.02%Nb的复相钢经轧后空冷后抗拉强度上升了157 MPa,屈服强度增加了93 MPa,强化效果显著.分析了添加0.02%Nb使复相钢的组织细化及强化相体积分数增加的原因.     

采用模拟方法对反应堆压力容器大锻件用钢的研究

采用数值模拟和物理模拟方法对反应堆压力容器特厚大锻件用钢进行了研究.采用NSHT程序模拟400 mm×800 mm×800 mm模拟锻件淬火过程中的温度场分布,通过小试样控制冷却模拟锻件淬火,对实验钢的化学成分和热处理工艺进行了优化,并探讨了成分与热处理对组织与性能的影响.