上贝氏体精细结构的研究

用透射电镜研究上贝氏体铁素的形成，观察到贝氏体条由更小的薄片状亚单元组成。沿贝氏体铁素体受纵向靠近平直边的母相中存在间断的应变场，其间隔尺寸与薄片亚单元的厚度对应。由于亚单元的横向尺寸差构成边界轮廓台阶。相变弛豫使亚单元界和应变场逐渐消失。     

贝氏体钢中贝氏体铁素体精细孪晶

用高分辨透射电子显微镜观察分析了贝氏体钢贝氏体铁素体的精细结构及其尺寸。观测指出，贝氏体铁素体的组织结构可分为三个层次：贝氏体条束或贝氏体片、亚片条和最小基本单元，或者分为四个层次：贝氏体条束或贝氏体片、亚片条、亚单元和最小基本单元。贝氏体铁素体条束由细小亚片条组成，这些亚片条多数是精细孪晶片条，它们宽度 为5．0－40nm。细小亚片条间存在孪晶取向关系。多数细小亚片条由大约5．0－25nm尺寸的基本单元组成。     

钢中贝氏体组织形态和亚结构(二)

正3贝氏体组织中的亚结构由于贝氏体相变的过渡性特征,使得贝氏体的亚结构非常复杂。精细亚结构是指在电镜下所能分辨的贝氏体铁素体条片内部的细节,如亚片条、亚单元的形态、尺寸、界面结构以及贝氏体铁素体片条内部的位错、精细孪晶等。     

贝氏体铁素体精细结构孪晶及纳米结构

用高分辨电子显微镜观察分析贝氏体钢贝氏体铁素体精细结构及其尺寸的结果表明 ,上贝氏体铁素体亚片条间存在孪晶取向关系 ;下贝氏体铁素体内有孪晶 ;贝氏体铁素体条束由细小的亚片条组成 ,这些亚片条多数是精细孪晶细小片条。高分辨电镜 (HREM)准确地确定细小孪晶片条宽度在 2～ 30nm范围内。文中讨论了贝氏体铁素体精细孪晶形成机制     

贝氏体铁素体取向关系及残留奥氏体膜

使用高分辨电子显微镜(TRTEM)观察分析了中碳和中高碳贝氏体钢贝氏体铁素体-奥氏体取向关系及贝氏体铁素体条束内残留奥氏体.贝氏体钢中上贝氏体-奥氏体界面同时存在K-S关系和N-W关系或单独存在K-S关系.标定结果证明,[100]α1∥[110]γ∥[111]α2,(011)α1//(111)γ∥(110)α2,以及[111]α∥[110]γ,(110)α//(111)γ.透射电镜观察发现,贝氏体铁素体内有形貌及尺度不同的残留奥氏体膜存在,它们把贝氏体铁素体分割或包围成不同层次的结构单元,以残留奥氏体膜为分界面确定了贝氏体铁素体不同层次的精细结构单元及其尺度.贝氏体铁素体条束由亚片条、亚单元和基本单元(或称为超亚单元)组成.多数亚片条,亚单元和基本单元尺度分别在25～80nm、25～80nm和50～30nm不等.     

贝氏体钢中贝氏体铁素体纳米结构

通过ＴＥＭ 和ＨＲＴＥＭ 观察分析了贝氏体钢中贝氏体铁素体的组织结构及其纳米尺度。贝氏体铁素体由亚片条组成,亚片条宽度约１００ ～２００ｎｍ ,长度不等;亚片条又由亚单元组成,其纳米尺度为１００ ～２５０ｎｍ ,形貌呈方形、长方形、圆形和无规则外形等多种形貌;亚单元又由更小的基本单元组成,其尺度约在几个纳米到十几个或二十几个纳米范围。最小单元之间呈小角度界面结合。     

低中碳合金钢贝氏体铁素体的相变基元及其表面浮雕

低中碳合金钢的条状和片状贝氏体铁素体包含着集结成束的铁素体亚条,亚条由多个有规则形状的铁素体细块组成,它是贝氏体铁素体的均匀切变长大的相变基元,其中无碳化物析出。贝氏体θ-碳化物来源于α基元块的相界沉淀,或富化碳奥氏体的脱溶分解。铁素体亚条束的基元群有单、双向两种排列方式。单面表面浮雕是单向排列基元群的基元块单向均匀切变应变的累积所构成的;帐篷式的双面表面浮雕是双向排列的二组基元群的基元块相向均匀切变应变的累积所引起的,当二组基元群的基元块向背均匀切变应变的累积便形成倒置帐篷式的双面表面浮雕。二组基元群的间界面显示为“中脊面”。     

贝氏体钢中贝氏体铁素体钠米结构

通过ＴＥＭ和ＨＲＴＥＭ观察分析了贝氏体钢中贝氏体铁素全的组织结构及其纳米尺度。贝氏体铁素体由亚片条组成,亚片条宽度约１００－２００ｎｍ,长度不等;亚片条又由亚单元组成,其纳米尺度为１００－２５０ｎｍ,形貌呈方形,长方形,圆形和无规则外形等多种形貌;亚单元又由更小的基本单元组成,其尺度约在几个纳米到十几个或二十几个纳米范围,最小单元之间呈小角度界面结合。     

金属热处理原理研究的新进展(二)

4.3贝氏体铁素体(BF)临界晶核及形核功[4] 依据观察,贝氏体铁素体在奥氏体晶界上形核,贝氏体铁素体片由亚单元组成,二维形状为四边形,立体形态似一个长方体.据此设贝氏体铁素体晶核为长方体,如图10所示,表示该晶核由若干个体心立方晶胞堆垛而成.晶核尺寸为a×a×b.该晶核由若干个bcc晶胞堆垛而成,小于亚单元尺度,并与母相奥氏体保持K-S位向关系,晶核在相界面MNKL上形成,与γ1具有半共格关系,即长方体的5个面与γ1保持共格连接,但晶核与γ2不可能存在共格关系,即DEFG面上不共格.     

钢中马氏体和贝氏体基体组织的特征

板条马氏体和贝氏体组织中板条柬和板条块尺寸的细化对于高强度结构钢的强化和韧化是重要的。在奥氏体晶界形核的贝氏体铁素体的晶体取向（变体）强烈地受制于其形核处即奥氏体晶界的性质,在小过冷度下产生粗大的板条束／板条块。当相变温度降低或碳含量减少时,更多的贝氏体铁素体变体在晶界形成,细化了板条束和板条块尺寸。这是由于形核能力较小的贝氏体铁素体变体更容易以较大的驱动力形成,而且由于塑性协调的抑制,伴随不同贝氏体铁素体变体形成而产生的相变应变的自协调也增加。尽管是类似的变体选择,但含碳量的增加将导致板条马氏体中板条柬／板条块的尺寸减小。这是因为在Ms温度下驱动力随含碳量的变化较小,以及马氏体转变温度比贝氏体的低,能在更大范围内自协调。     

Morphology and growth process of bainitic ferrite in steels

The morphologies and the formation mechanisms of isothermally transformed Widmanstatten ferrite and bainite in various steels were investigated. Widmanstatten ferrite often grew from the grain boundary ferrite allotriomorph formed by a diffusional mechanism in the temperature range of the upper C-curve, whereas, bainite grew directly from an austenite grain boundary showing its own C-curve in a TIT diagram at temperatures between Bs (bainite starting temperature) and Ms (martensite starting temperature). Both structures accompanied well-defined surface reliefs of the invariant plane strain-type, and were in the shape of a lath or a plate consisting of several parallel needle-like ferrite subunits with parallelogram cross sc:ctions. The crystallographic properties of Widmanstatten ferrite and upper bainite were similar to those of lath martensite. Therefore, it was concluded that the difference between bainitic ferrite and Widmanstatten ferrite existed only in the nucleation events, where both structures grew by the same mechanism.     

Ductility Anisotropy Induced by Ferrite in Direct Laser Deposited 17-4 PH Steel: Combined Microstructure and Dislocation Density Simulation

The anisotropic ductility of a direct laser deposited 17-4 PH cubic part was investigated. Anisotropic elongations in the specimens from varied surfaces of the part were obtained: ～ 6.2%, ～ 1.5%, and ～ 4.5% in XY, YZ, and XZ samples, respectively. Furthermore, various orientations of ferrite were found in different specimens, taking the loading direction as reference. A finite element analysis depending on actual microstructures and dislocation density revealed that the orientation of ferrite caused the ductility anisotropy. The orientation of ferrite affected its plastic deformability and the deformation compatibility between phases during the uniaxial loading. The ferrite parallel to the tensile direction in the YZ sample had the worst deformability and induced severe strain localization and stress triaxiality, which resulted in inferior ductility. The ferrite perpendicular to the tensile direction showed the best deformability, whereas strain localization remained intense in the XZ sample owing to the unmatched deformability of martensite. The inclined ferrite in the XY sample exhibited moderate deformability and was found to enhance the plastic fl ow of martensite, leading to the best deformation compatibility and ductility.     

超级钢焊接接头粗晶区的精细结构

用电子显微镜观察了超级钢的熔化极混合气体保护脉冲焊三种焊接参数下的焊接接头粗晶区的精细结构，并测量了显微硬度沿焊缝的分布．结果表明：三种焊接参数下的热影响区中均未出现软化现象；随着热输入线能量的升高，粗晶区中的铁素体形态和碳化物的形态、分布和取向也变得复杂多样．在线能量低的接头粗晶区中，铁素体以块状为主，碳化物数量较少，呈粒状；在线能量较高的接头粗晶区中，铁素体以板条状为主，并在其上分布大量等轴状的亚单元，碳化物分布在亚单元的边界上或亚单元内部；在线能量高的接头粗晶区中，铁素体为板条状、块状，碳化物呈粒状，棒状等平行地分布在铁素体上，并与板条长轴呈不同的夹角。     

Three-Dimensional Growth of Coherent Ferrite in Austenite: A Molecular Dynamics Study

Coherent second phase often exhibits anisotropic morphology with specifi c orientations with respect to both the second and the matrix phases. As a key feature of microstructure, the morphology of the coherent particles is essential for understanding the second-phase strengthening eff ect in various industrial alloys. This letter reports anisotropic growth of coherent ferrite from austenite matrix in pure iron based on molecular dynamics simulation. We found that the ferrite grain tends to grow into an elongated plate-like shape, independent of its initial confi guration. The fi nal shape of the ferrite is closely related to the misfi t between the two phases, with the longest direction and the broad facet of the plate being, respectively, consistent with the best matching direction and the best matching plane calculated via the Burgers vector content(BVC) method. The strain energy calculation in the framework of Eshelby's inclusion theory verifi es that the simulated orientation of the coherent ferrite is energetically favorable. It is anticipated that the BVC method will be applicable in analysis of anisotropic growth and morphology of coherent second phase in other phase transformation systems.     

应变速率对汽车用高强钢组织和性能的影响

采用分离式Hopkinson压杆试验机、扫描电镜等对QP980、TRIP590钢进行不同应变速率下的高速冲击压缩试验,分析不同应变速率下两种汽车用高强钢的组织和性能。结果表明:两试验钢应力计算值与测量值相对误差在1.2%～3.3%,该误差较小且比较稳定,所以试验所得数据与二波公式基本吻合。两种汽车用高强钢的工程应力都随着应变速率的增大而增大,但QP980钢板所能达到的最大工程应力比TRIP590钢板大;冲击后,QP980钢板的组织变得更加板条化且细小,组织为均匀的铁素体和马氏体,而TRIP590钢板冲击后的组织变得粗大且不均匀,随应变速率的增大,原始组织中的铁素体在挤压的过程中向四周延伸组织逐渐变大,贝氏体组织被变大的铁素体组织掩盖,马氏体组织增多。     

生产工艺对大厚度高性能船板组织性能的影响

研究了合金成分、轧制和回火工艺对大厚度高性能EH460船板组织性能的影响。结果表明,合金元素Mo、Cr扩大了针状铁素体的形成范围,使针状铁素体生成量增加,提高了钢板冲击性能;粗轧单道次压下率大于15%,可使钢板厚度方向变形深入芯部,有效改善芯部性能;在600～650℃进行回火处理,可使钢板厚度方向组织均匀,钢板抗拉强度基本不变,屈服强度提高60MPa左右,冲击性能更加稳定。     

桥壳钢边部裂纹缺陷原因分析

桥壳钢边部出现线状裂纹缺陷,钢板开裂发生在距离边部 20mm范围之内。通过金相显微检验对裂纹产生的原因进行分析,检验结果表明：钢板传动侧与操作侧边部表层均观察到厚度约 150μm的贝氏体组织,钢板板宽方向的其他部位表层组织与试样正常组织相同,均为铁素体＋珠光体。由此可知,钢板边部冷速过快导致贝氏体组织出现,贝氏体塑性较铁素体＋珠光体差,在钢板卷取过程中导致开裂的发生。     

奥氏体形成机制

以T8等钢为例研究并综合分析了珠光体逆共析转变为奥氏体的过程和机制,指出,奥氏体是碳或各种化学元素溶入γ-Fe中所形成的固溶体。奥氏体在铁素体／渗碳体相界面形核,也可在珠光体领域交界处和原奥氏体晶界上形核。奥氏体以体扩散形式长大。奥氏体形核及长大过程中可同时吞噬铁素体和渗碳体,或只吞噬铁素体片长大,或吞噬铁素体较快,而吞噬渗碳体较慢,完成逆共析转变,最后剩下部分渗碳体。为减少相变积累的畸变和缓和应变能,而调整生长方向,形成了孪晶。奥氏体中存在未溶碳化物,需继续溶解和均匀化。     

轧制工艺对工业化试制的真空组坯Q345R/304复合板组织性能的影响

山西太钢不锈钢股份有限公司利用真空组坯复合轧制（真空电子束焊接+轧制复合）技术工业化试制了Q345R/304复合板。本文研究了常规轧制和控轧控冷工艺下轧制复合板的界面结合率、常规力学性能、界面结合强度和界面附近的显微硬度和显微组织变化。结果表明：界面结合不良来自于复合界面处形成的硅铝氧化物和铬锰氧化物,这可能是由于组坯时真空度不足、加热过程中形成的氧化产物。两种工艺下界面附近显微组织差异明显,沿远离界面方向,常规轧制的Q345R钢板组织沿厚度方向为均匀的块状铁素体和珠光体组织,304钢板组织已完全再结晶;控轧控冷工艺轧制的Q345R钢板组织沿厚度方向由多边形铁素体和珠光体组织向针状铁素体和贝氏体组织过渡,304钢板组织仍有变形特征。力学性能检测表明：常规热轧复合板的屈服强度和抗拉强度比控轧控冷复合板分别低115、71 MPa,强度裕量较小;纵向冲击功不小于130 J,外弯、内弯、侧弯后无裂纹,复合板剪切强度在350 MPa以上,高于标准要求(不小于210 MPa),线扫描结果表明界面附近已存在由元素扩散形成的浓度梯度。     

差温轧制对厚板芯部变形的影响

采用有限元方法建立了厚板轧制的刚塑性有限元模型,以研究在厚板轧制过程中引入厚度方向上的温度梯度对钢板芯部变形的影响。并与传统均温轧制进行对比,研究了差温轧制对钢板头部变形与宽展的影响,以及在两种工艺下钢板厚度方向上应变分布的变化,分析了差温轧制条件下应变、压下量与板坯厚度之间的关系。结果表明,温度梯度轧制有利于增加坯料芯部变形,差温轧制钢板头部呈现单鼓形,而均温轧制钢板头部为双鼓形。均温轧制中心与表面宽展差值为差温轧制这一数值的16倍。随着板厚减薄,道次压下量增大,差温轧制钢板内部应变逐渐提高。但当道次压下率和板厚过大或过小时,差温轧制对中心应变的改善作用不明显。