金属合金等温相变的体激活能及相变机制——Ⅰ．钢的中温（贝氏体）等温相变

钢的中温（贝氏体）等温处理获得的上、下贝氏体和粒状组织,都具有各自独立的c曲线;在转变初期均能获得单一的组织,而在转变的中、后期通常可获得相邻两组织的复合体．必须用单一组织和Arrhenius关系求相变产物的体激活能．将体激活能、组织形貌和体自由能曲线相结合可诠释下述论点：下或上贝氏体是碳原子扩散控制下在奥氏体中的贫碳或极贫碳区,进行“军队型”（队列式）原子无扩散马氏体样切变相变;而粒状组织是碳原子扩散控制下在奥氏体中的最贫碳区,发生“平民型”（非队列式）原子无扩散界面控制相变．     

金属合金等温相变的体激活能及相变机制II.β黄铜等温相变

与钢相似,β黄铜等温处理获得的片状α1(贝氏体)和棒状α都具有自己的C曲线;各转变初期均能获单一相,而转变中、后期通常可获相邻两相的复合体.必须用单一相和Arrhenius关系求相变产物的体激活能.用体激活能,相的形貌和体自由能变化相结合能可诠释下述论点:片状α1(贝氏体)是溶质原子扩散控制下母相β'中的贫溶质区,进行"军队型"原子无扩散马氏体样切变相变;棒状α是溶质原子扩散控制下母相β'中的最贫溶质区,发生"平民型"原子无扩散界面控制相变.     

金属合金等温相变的体激活能及相变机制——Ⅱ．β黄铜等温相变

与钢相似,β黄铜等温处理获得的片状α1（贝氏体）和棒状α都具有自已的C曲线;各转变初期均能获单一相,而转变中、后期通常可获相邻两相的复合体．必须用单一相和Arrhenius关系求相变产物的体激活能．用体激活能、相的形貌和体自由能变化相结合能可诠释下述论点：片状α1（贝氏体）是溶质原子扩散控制下母相β’中的贫溶质区,进行“军队型”原子无扩散马氏体样切变相变;棒状α是溶质原子扩散控制下母相β’中的最贫溶质区,发生“平民型”原子无扩散界面控制相变．     

贝氏体相变理论研究工作的主要回顾

贝氏体分上贝氏体和下贝氏体。粒状贝氏体和准贝氏体为贝氏体转变的初级阶段,粒状组织不属于贝氏体。各类组织均有自己的Ｃ曲线。由Ｃ曲线组成中温ＴＴＴ图,能形成几个海湾。贝氏体预相变期发生溶质原子偏聚,贫溶质区邓形核益。贝氏体在溶质原子扩散影响下相变基元沿缺陷面方向切变而增宽（厚）,板条端部区相变基元平均叠加而伸长。贝氏体在晶体学上有切变性质,在热力学上有切变可能。     

贝氏体相变理论研究工作的主要回顾

贝氏体分上贝氏体和下贝氏体。粒状贝氏体和准贝氏体为贝氏体转变的初级阶段 ;粒状组织不属于贝氏体。各类组织均有自己的C曲线。由C曲线组成中温TTT图 ,能形成几个海湾。贝氏体预相变期发生溶质原子偏聚 ,贫溶质区即形核位置。贝氏体在溶质原子扩散影响下相变基元沿缺陷面方向切变而增宽 (厚 ) ,板条端部区相变基元平行叠加而伸长。贝氏体在晶体学上有切变性质 ,在热力学上有切变可能。     

钢中贝氏体预相变过程的研究

用扫描俄歇显微探针（ＡＥＳ）分析了６５Ｓｉ２Ｍｎ钢中温转变孕育期内碳原子的成分变化。结果表明，在中温转变孕育期等温时，奥氏体晶界附近及晶内均形成可稳定存在的贫碳区。贝氏体预相变的实质是碳原子向晶界及其他晶体缺陷扩散偏聚而形成贫碳区的过程。中温转变孕育期内形成贫碳区具有热力学及动力学可能性。     

钢中贝体预相变过程的研究

用扫描俄歇显微探针（ＡＥＳ）分析了６５Ｓｉ２Ｍｎ钢中温转为孕育期内碳原子的成变变化。结果表明，在中温转变孕育期等温时，奥氏体晶界附近及晶内均形成可稳定的贫碳区。贝氏体预相变的实质是碳原子向晶界及其他晶体缺陷扩散偏聚而形成贫碳区的过程。中温转变孕育期内形成贫碳区具有热力学及动力学可能性。     

OVERALL ACTIVATION ENERGY OF ISOTHERMAL TRANSFORMATION IN METAL ALLOY AND ITS MECHANISM II. Isothermal Transformation in β Brasses

与钢相似, β黄铜等温处理获得的片状α₁(贝氏体)和棒状α都具有自己的C曲线; 各转变初期均能获单一相, 而转变中、后期通常可获相邻两相的复合体. 必须用单一相和Arrhenius关系求相变产物的体激活能. 用体激活能、相的形貌和体自由能变化相结合能可诠释下述论点: 片状α₁(贝氏体) 是溶质原子扩散控制下母相β' 中的贫溶质区, 进行“军队型”原子无扩散马氏体样切变相变; 棒状α是溶质原子扩散控制下母相β' 中的最贫溶质区, 发生“平民型”原子无扩散界面控制相变.     

P20钢变形奥氏体连续冷却时的相变规律

采用膨胀法结合金相分析建立了Ｐ２０钢的ＣＣＴ曲线,根据动态ＣＣＴ曲线,提出了Ｐ２０钢轧后控冷预硬化工艺。与常规热处理条件相比,形变热处理条件下的奥氏体具有较高的稳定性。变形后以０．２－０．０２℃／ｓ连续冷却时,主要发生贝氏体相变,而多边形铁素体相变被抵制,变形可使奥氏体机械稳定化,贝氏体相变推迟至较低温度下完成。Ｐ２０钢轧后在贝氏体相变区缓冷获得粒状贝氏体组织。     

贝氏体相变机制与块状转变

应用JEM-2010高分辨电镜和Quanta-400型环境扫描电镜,运用试验与综合分析的方法,研究了纯铁的块状转变和钢中的贝氏体相变.通过对相变的形核、长大,贝氏体亚单元和组织的形成的综合研究和分析,认为贝氏体相变与块状转变存在亲缘关系.依靠随机涨落,形成贫碳区,贝氏体铁素体在贫碳的奥氏体中形核.Fe原子和替换原子通过热激活跃迁、界面扩散或切变等方式,重复产生亚单元.在亚单元边界处的富碳奥氏体中析出碳化物,或成为残留奥氏体.贝氏体相变机制具有过渡性,即切变-扩散整合机制.     

低碳Mn-Nb-V和Mn-Mo-Nb-V钢中的贝氏体转变

大森等和Habraken曾分别研究了低碳低合金钢中出现的B_Ⅰ型、B_Ⅱ型、B_Ⅲ型贝氏体和粒状贝氏体的特点和形态。我们对低碳Mn-Nb-V和Mn-Mo-Nb-V钢中的贝氏体进行光学显微镜和透射电子显微镜观察,研究贝氏体形态和转变。试验用钢用感应炉冶炼,锻成直径15 mm的圆棒,经退火加工成直径12mm厚2mm的片试样。其化学成分如下(wt-%):     

轧后冷速对低碳贝氏体钢组织性能影响

模拟两阶段控轧控冷工艺,进行了低碳贝氏体钢轧制实验,分析了轧后快速水冷和空冷对低碳贝氏体钢组织及性能的影响。结果显示,钢轧后,在两种冷速下得到的组织形貌差别较大,快速水冷得到强度较高的板条贝氏体组织,缓冷得到强度较低的粒状贝氏体组织,粒状贝氏体的形成温度较高,没有明显板条特征;板条贝氏体屈服强度比粒状贝氏体高出278MPa,抗拉强度高出307MPa;而粒状贝氏体的塑性和韧性指标明显优于板条贝氏体,延伸率和-20℃低温冲击功指标是板条贝氏体的近3倍。     

碳含量对铬钼钢贝氏体组织形貌的影响

取超低碳的高纯钢和12CrMo、20CrMo、35CrMo、9Cr2Mo和GCr15等工业用钢,淬火时发生中温转变．然后应用QUANTA-400型环境扫描电镜观察贝氏体组织形貌的变化。发现,随着碳含量的增加,过冷奥氏体在中温区的转变,由块状相变到低、中碳无碳化物贝氏体转变,演化到高碳羽毛状上贝氏体和竹叶状下贝氏体。表明含碳量对贝氏体形貌产生显著的影响。探讨了影响机制,认为：（1）块状转变与贝氏体相变有亲缘关系。贝氏体相变时由成分涨落形成贫碳区,并且在贫碳区中形核（BF）,它与块状转变的γ→α没有本质上的区别,属于非协同型的无扩散相变。依靠原子的热激活跃迁进行界面移动的过程,新相可连续长大。（2）随着碳含量的增加,在贝氏体铁素体片条之间留下富碳的奥氏体薄膜,铁素体片条之间不能融合时,则得到无碳贝氏体;如果BF片条之间的富碳奥氏体中析出碳化物,则形成羽毛状上贝氏体;如果在BF／γ相界面上析出碳化物,将贝氏体片分割成许多细小的亚单元,则得到竹叶状下贝氏体。     

低碳Si-Mn系TRIP钢的热处理工艺对组织的影响

低碳Si-Mn系TRIP钢有着复杂的显微组织，主要由多边形铁素体（F）＋无碳贝氏体（B）＋残留奥氏体（AR）组成。本试验采用了彩色金相法，并结合X－ray衍射、SEM和TEM等手段研究了低碳Si-Mn系TRIP钢显微组织与工艺的关系，发现随着两相区退火温度的升高，最终显微组织中铁素体基体体积分数变小，并且贝氏体量增多，残留奥氏体的稳定性呈起伏式变化；在贝氏体转变区的等温温度过高或过低，均使最终显微组织中残留奥氏体体积分数减少；在贝氏体转变区等温时，所形成贝氏体表现出粒状的特征。     

In situ observation and electron backscattered diffraction analysis of granular bainite in simulated heat-affected zone of high-strength low-alloy steel

In this study, the formation of granular bainite (GB) which may form in the heat-affected zone of double-sided double arc welding joint was in situ observed. The crystallographic characteristics of GB were also compared with those of microstructure mainly comprising lath bainite (LB). The results show that bainite packets exist at the initial stage of GB transformation and can be distinguished by the distribution of retained austenite and martensite–austenite constituents. The bainite blocks of GB are larger than those of LB which makes both the length and fraction of high-angle grain boundaries in GB less than those of LB which partly lead to the brittleness of granular bainite.     

超低碳贝氏体钢的加工工艺与组织性能分析

进行了超低碳贝氏体钢的两阶段控轧控冷实验,对轧后钢板进行力学性能检测及组织分析。结果显示,超低碳贝氏体钢强度较高,屈服强度平均达670MPa,伸长率和冲击功偏低;显微组织主要由粒状贝氏体和板条贝氏体组成,两种贝氏体组织只有在两个极端的温度下才有明显的差异,从工程检验的实际出发,不必区分两类贝氏体。     

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.     

INFLUENCE OF HOT DEFORMATION ON CONTINUOUS COOLING BAINITIC TRANSFORMATION IN A LOW CARBON STEEL

1.IntroductionRecently,greatprogresshasbeenmadeintheresearchofthebainiticmicrostructuralcharacteristicsandtransformationbehaviorfor(ultra)lowcarbonsteel,especiallyoncontinuouslycoolingtransformatio.[ll.Itisknownthatthemorphologyofbainiticstructurefromcontinuouslycoolingtransformationisverydifferentfromthatfromisothermalheatt...t...t[2--v].Fromtheviewpointofindustrialapplicationthattheultralowcarbonbainiticsteelareproduc,gdbythermomechanicalcontrolledprocess(TMCP),thestudyofcontinuouscoolingt…