MONTE CARLO SIMULATION OF PREBAINITE TRANSFOMATION IN STEEL

本文用蒙特卡罗方法在M_(340)大型计算机上模拟了Fe-0.45 wt-%C 合金的贝氏体预相变。结果表明,预相变期奥氏体中在位错塞积群附近存在着薄片状贫碳区,该贫碳区可达切变形核的临界条件,从而导致贝氏体切变形核。     

Fe－C合金贝氏体在奥氏体贫碳区切变相变机制的价电子理论分析

本文运用固体与分子经验电子理论，计算了Ｆｅ－Ｃ合金发生马氏体转变的临界阻力以及中温等温时的相变阻力，讨论了贝氏体在贫碳区切变形核的可能性。     

Fe—C合金贝氏体在奥氏体贫碳区切变相变机制的价电子理论分析

本文运用固体与分子经验电子理论，计算Ｆｅ－Ｃ合金发生转变的临界阻力以及中国温等温时的相应阻力，讨论了贝氏体在贫碳区切变形核的可能怀。     

Fe-C合金贝氏体转变初期的热力学分析

用 Fe-C 合金的规则间隙溶体模型在新的贝氏体转变模式的基础上对 Fe-C 合金贝氏体转变初期进行了热力学分析。新的模式中,贝氏体铁素体以非平衡但不完全过饱和的碳量经由切变机制形成,碳的再分配先于贝氏体铁素体的形成。结果表明,在完善奥氏体中形成一定尺寸的贫碳区,其引起的能量升高与马氏体相变的形核垒有相同的数量级;在借助于体系的内部缺陷以及非平衡体系结构驰豫的情况下是可以实现的过程;在贝氏体铁素体碳量为非平衡但不完全过饱和的情况下,贝氏体转变的驱动力足以推动切变相变。     

Si对团球状共晶体奥氏体—贝氏体钢中贝氏体相变的影响

在热力学，动力学的基础上，从贝氏体铁素体在奥氏体贫碳区切变机制出发，研究了Ｓｉ对团球状共晶体奥－贝钢中贝氏体相变的影响，并提出Ｓｉ促使奥氏体奥碳区的形成，有利于贝氏体切变的新观点。     

贝氏体相变机制

对 Fe-C_6,Fe-X-C 及 Cu-Zn 合金相变驱动力的计算表明,贝氏体在热力学上不可能以切变机制形成。钢中贝氏体宽面上存在巨型长大台阶,长大界面呈弯曲形态,显示贝氏体很可能按台阶机制长大。在一些 Fe-Ni-C 合金及工业用钢中,奥氏体强度和 B_s 之间并无简单关系,B_s 却与碳和 Fe 的扩散系数呈线性关系,贝氏体相变在鼻部温度的孕育期与含 D~v_(Fe)的函数成正比,因此至少在 B_s 至鼻部温度,贝氏体相变的发生似受 Fe 原子扩散的控制。在一个低碳 Ni-Cr 钢中,贝氏体的界面形态和马氏体的不同,贝氏的惯习面近(1711)a,与马氏体惯习面(110)_(?)相距达13.3°,说明贝氏体相变不同于马氏体相变。在接近 Ms 时,相变驱动力足够大,贝氏体形态呈切变促发特征,贝氏体相变可能为切变型。对 Ag-Cd,Cu-Zn-Al 合金,18 Cr Ni WA 钢及其脱碳试样的内耗测定揭示:在孕育期内贝氏体预相变为局域软模导致的形核过程。     

ON BAINITE FORMATION

对Fe-C_6,Fe-X-C 及Cu-Zn 合金相变驱动力的计算表明,贝氏体在热力学上不可能以切变机制形成。钢中贝氏体宽面上存在巨型长大台阶,长大界面呈弯曲形态,显示贝氏体很可能按台阶机制长大。在一些Fe-Ni-C 合金及工业用钢中,奥氏体强度和B_s 之间并无简单关系,B_s 却与碳和Fe 的扩散系数呈线性关系,贝氏体相变在鼻部温度的孕育期与含D~v_(Fe)的函数成正比,因此至少在B_s 至鼻部温度,贝氏体相变的发生似受Fe 原子扩散的控制。在一个低碳Ni-Cr 钢中,贝氏体的界面形态和马氏体的不同,贝氏的惯习面近(1711)a,与马氏体惯习面(110)_(?)相距达13.3°,说明贝氏体相变不同于马氏体相变。在接近Ms 时,相变驱动力足够大,贝氏体形态呈切变促发特征,贝氏体相变可能为切变型。对Ag-Cd,Cu-Zn-Al 合金,18 Cr Ni WA 钢及其脱碳试样的内耗测定揭示:在孕育期内贝氏体预相变为局域软模导致的形核过程。     

超级贝氏体钢相变的原位观察研究

为了探索贝氏体相变形核和长大的动态过程,利用高温激光共聚焦扫描显微镜,对一种含碳质量分数为0.42%的超级贝氏体钢进行了贝氏体相变的原位动态观察研究.结果表明:在贝氏体保温相变期间,贝氏体形核除了发生在原奥氏体晶界、晶内以及预先形成的贝氏体处,退火孪晶还引发贝氏体形核;在贝氏体长大过程中,后形成的贝氏体板条与先形成的贝氏体长大方向不同,使两者发生碰撞,从而产生"互锁"现象,形成一种互锁的贝氏体微观组织.原位观察可以研究和分析贝氏体形核和长大的动态过程,为贝氏体相变的理论研究提供了更有效的手段.     

Fe—Ni合金预贝氏体转变的研究

用扫描俄歇显微探地，Ｘ射线衍射扫描秀射电镜对Ｆｅ－Ｎｉ合金预贝氏体转变进行了研究。结果表明，在中温等温时，奥氏体内出现了成分偏聚，形成了贫Ｎｉ区和富Ｎｉ区，贝氏体在贫Ｎｉ区形成。     

3Cr2Mo塑料模具钢连续冷却相变行为

为了调节塑料模具钢3Cr2Mo的组织,以实现在线预硬化,使用Gleeble1500热模拟试验机、光学显微镜以及透射电子显微镜等研究3Cr2Mo钢变形及未变形奥氏体的连续冷却相变行为及相变组织.实验结果表明,3Cr2Mo钢奥氏体稳定性较高,在所研究的实验条件下,连续冷却过程中没有出现先共析铁素体和珠光体,而是发生贝氏体和马氏体相变.热变形使奥氏体发生了机械稳定化,贝氏体相变推迟到较低温度下才完成.随着冷却速度的降低,贝氏体的形态由常规板条状变成粒状,最终可获得粒状贝氏体组织.     

纳米贝氏体/马氏体钢的热稳定性

将低温贝氏体相变前淬火得到由马氏体、贝氏体铁素体和残余奥氏体组成的纳米贝氏体钢,使用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)等手段观察在不同温度回火的纳米贝氏体钢的显微组织和硬度变化,研究了预相变马氏体对纳米贝氏体钢热稳定性的影响。结果表明:含有马氏体的纳米贝氏体钢在中低温(473~773 K)回火后其硬度比回火前的高,回火温度高于823 K其硬度迅速下降到266.2HV(923 K)。预形成的马氏体在473~573 K回火后向附近的残余奥氏体排碳,后者的碳含量提高到峰值1.52%,提高了残余奥氏体的热稳定性,延迟后者在高温时的分解,从而提高了纳米贝氏体钢的高温热稳定性;回火温度高于723 K则残余奥氏体分解成碳化物,贝氏体铁素体粗化、回复形成新的铁素体晶粒。     

贝氏体相变的三面观

目前，三种不同的贝氏体定义正被广泛采用。第一种是显微组织的定义：贝氏体是非层状共析分解的产物，两种共析相通过扩散形核和长大相互竞争形成。第二是相变动力学定义（ＯＲＫ）：它是用铁碳合金的术语来描术贝氏体。通常用ＴＴＴ图中两个重迭的Ｃ曲线来描述共析温度以下的奥氏体分解。温度，贝氏体相变越加不完全，最后在上限温度消失。第三种是表面浮突定义：贝氏体是在马氏体区域以上（有时也在以下）形成的片状转变产物，相变     

贝氏体预相变

通过新设计的具有快速加热和淬火功能的相变内耗仪,对 Cu-Zn-Al 合金和18Cr_2Ni_4WA钢的贝氏体相变内耗进行了测量。实验表明,当在贝氏体相变区等温时,在贝氏体相变孕育阶段,存在一个随时间变化的内耗峰值,此峰值随孕育期减少而增加。Cu-Zn-Al 合金的频率和18Cr_2 Ni_4WA 钢的频率在孕育期内都较低,但前者比后者更显著。这些现象,显示了贝氏体相变在孕育期内存在某种结构变化,其实质是由点阵不稳定性或局部软化所导致的形核。     

低碳低合金钢的连续冷却相变组织特征及其形成机制

利用Formastor-Digital全自动相变仪测定低碳Mn,Ni,Mo,Cr,V,Ti等低合金化钢的静态CCT曲线,结合光学显微镜、透射电镜、显微硬度法分析冷却速率对相变组织演变规律的影响。结果表明:当冷速为0.03℃/s时,相变组织为多边形铁素体(PF)+珠光体(P);冷速为0.06℃/s时,出现退化珠光体(PD);冷速为0.29℃/s时,出现针状铁素体(AF);冷速为1.7℃/s时,组织为粒状贝氏体(GB)+板条贝氏体(LB);冷速为42℃/s时,出现马氏体(M)。提出极低冷速下低碳钢中出现退化珠光体是由于多元低合金元素的耦合交互作用,引起碳活度的变化所致。针状铁素体在晶内形核并长大,对后续相变组织起到分割作用,利于细化组织。低碳钢中局部孪生马氏体的形成归因于淬透性元素聚集对钢局域相变切应力过大所致。     

含磷和钒热轧TRIP钢组织控制及力学性能研究

为探讨含磷和钒热轧TRIP钢的组织控制和力学性能,采用不同变形温度（900和800℃）,研究其相变行为,并在此基础上进行热轧试验.研究表明：随着冷速增加,变形温度对铁素体相变开始温度（Ar3）的影响逐渐增大;相同冷速条件下,变形使贝氏体相变开始温度（Bs）升高;变形对贝氏体相变的促进作用,随着变形温度的降低而减弱.终轧...     

8mol％CeO_2－ZrO_2中的贝氏体相变

测定８ｍｏｌ％ＣｅＯ２－ＺｒＯ２在连续冷却中变温ｔ→ｍ的Ｍｓ，在Ｍｓ以上及以下的等温相变动力学曲线和相变产物的点阵常数等．温相变产物（贝氏体）的点阵常数小于变温马氏体的点阵常数．参照金属材料中的贝氏体相变，建议８ｍｏｌ％ＣｅＯ２—ＺｒＯ２的等温相变为扩散过程控制的贝氏体相变．贝氏体可能在母相晶界形核．     

钛微合金化热轧TRIP钢的连续冷却相变研究

用Formastor-FII相变仪研究了钛微合金化TRIP在不同开冷温度下的连续冷却相变,建立了实验钢的连续冷却转变曲线,分析了铁素体、贝氏体及马氏体的相变规律.结果表明,随着冷却速率的增加,实验钢依次经过铁素体、贝氏体及马氏体相区,在较宽的冷却速率范围内,均可获得贝氏体及马氏体组织,其Ms点为450℃左右;随着开冷温度的降低或冷却速率的提高,实验钢的铁素体及贝氏体开始转变温度降低,抑制了铁素体及贝氏体相变;随着冷却速率的增加,实验钢的显微组织由铁素体+粒状贝氏体逐步转变为板条贝氏体+板条马氏体及板条马氏体组织;当冷却速率较低时,铁素体由晶内铁素体和晶界铁素体组成,晶内铁素体形核质点为复杂的氧化物及硫化物.     

奥氏体变形对22CrSH齿轮钢连续冷却相变的影响

为了研究奥氏体变形对22CrSH齿轮钢连续冷却相变的影响,在Gleeble 1500热模拟机上,将22CrSH钢在950℃变形0.4及未变形处理,然后连续冷却.利用膨胀曲线、光学显微镜、透射显微镜,结合各种腐蚀方法,分析了22CrSH钢相变行为及相变组织.研究表明:奥氏体变形使多边形铁素体加珠光体混合组织的临界冷速增大;当奥氏体变形及降低冷速时,大量的晶界仿晶型铁素体占据了奥氏体晶界,贝氏体相变向针状铁素体相变转变;变形使奥氏体在中温相变区稳定性增加,室温组织中M/A岛的数量增多.     

热变形和冷却速率对Nb-Ti微合金钢相变行为和显微组织的影响

采用热加工物理模拟和金相技术研究了高温奥氏体区的变形和不同冷却速度对Nb-Ti微合金钢相变行为和显微组织的影响。结果表明．形变诱导相变；试验钢在较宽的冷却速度范围内（5～20℃／s)均能形成贝氏体组织．且在不同冷却速度下．贝氏体转变开始温度很相近，这有利于在工业生产中获得稳定的性能。     

外加应力对贝氏体相变组织形貌的影响

为揭示贝氏体相变机制及外加应力对它的影响,采用透射电镜研究了140 MPa的外加拉应力对中碳低合金钢35MV7的450℃等温贝氏体相变组织形貌的影响.研究发现,由于外加应力的存在,贝氏体相变基元及其组成的铁素体条的尺寸变得非常粗大并形成多样的变态.这种尺寸的变化是由于外加应力产生额外的相变驱动力,使相变基元块可以克服更大的弹性应变能而长成更大的体积.