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。     

低碳钢奥氏体晶粒尺寸的控制

分别采用高温形变再结晶和低温变形后快速加热冷却等两种方法获得尺寸不同的低碳钢奥氏体晶粒组织,通过控制形变温度、形变量、应变速率及变形道次等工艺参数。低碳钢奥氏体高温形变动态再结晶可使晶粒细化到１５－２０μｍ左右,奥氏体动态再结晶晶粒尺寸取决于Ｚｅｎｅｒ－Ｈｏｌｌｏｍｏｎ（Ｚ）参数,提高应变速率及降低形变温度都有利于Ｚ参数增大,流变相力峰值较高,奥氏体动态再结晶晶粒减小,通过奥氏体化合淬火－６５０℃     

超低碳贝氏体钢形变奥氏体再结晶规律的研究

奥氏体热变形时再结晶规律是制定合理控制轧制工艺的理论基础。采用阶梯试样并通过光学显微镜来观察变形奥氏体的组织形貌,测量奥氏体再结晶百分数及晶粒尺寸。研究了道次变形量和变形温度对超低碳贝氏体钢变形奥氏体再结晶百分比影响规律,得到实验钢变形奥氏体再结晶图。实验证明试验钢的静态再结晶临界温度(SRCT)为950℃,在SRCT之上进行再结晶轧制,并利用随后的析出抑制再结晶和晶粒长大;在SRCT之下轧制,晶内产生大量的变形带,最后可以得到比较细小均匀的晶粒。但在部分再结晶区轧制时容易出现混晶组织恶化钢的性能,所以实际变形应该避开部分再结晶区域。     

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．     

低碳钢奥氏体晶粒控制对应变强化相变的影响

研究了在温度过冷条件下,名义变形为５０％（应变为－０．６９）,应变速率为１ｓ＾－１,形变温度为８００－７４０℃时,低碳钢相变前奥氏体晶粒尺寸（平均直径为４４－７μｍ）对应变强化相变铁素体转变量及铁素体晶料大小的影响,形变前奥氏体晶粒小的铁素体转变量增加,相变完成后细小铁素体晶粒分布较均匀;形变前奥氏体晶粒粗大时,形变后铁素体转变不完全,铁素体晶粒粗大且不均匀,这种影响的显著程度随形变温度的降低而家     

新型低C-Mn双相钢变形及非变形过冷奥氏体连续转变

采用Gleeble热模拟技术结合金相法研究了一种C-Mn-Si-Cr-V热轧双相钢静态及动态连续冷却条件下的相变过程和组织.实验结果表明奥氏体未再结晶区变形不仅促进奥氏体向铁素体转变,而且使仅添加微量Si、Cr合金的低碳锰钢结合轧后连续冷却工艺就可以在10℃/s-60℃/s的宽冷却速度范围内抑制贝氏体与珠光体的形成而获得细小均匀的铁素体(F) 马氏体(M)双相组织,且铁素体及马氏体含量都保持稳定.     

残余奥氏体增强低碳Q-P-T钢塑性的新效应

低碳Fe-0.25C-1.48Mn-1.20Si-1.51Ni-0.05Nb(质量分数,%)钢通过新型Q-P-T工艺处理后获得高的抗拉强度和良好延伸率的综合性能.对该低碳Q-P-T钢在拉伸过程中残余奥氏体含量的XRD测定和形变孪晶马氏体的TEM观测,证明了相变诱发塑性(TRIP)效应的存在.基于形变过程中马氏体和残余奥氏体中的平均位错密度测定和TEM的观察,验证了在中碳钢中最新发现的残余奥氏体吸收位错(DARA)新效应在低碳钢中同样存在,由此提出了DARA效应产生的条件,阐明了残余奥氏体增强高强度钢塑性的机制.     

低碳钢中的残余奥氏体

简介钢中尤其是低碳钢中残余奥氏体对钢的性能的重要性。叙述淬火低碳钢内条间奥氏体的形成，着重指出条状马氏体形成时存在碳的扩散。Ｍａｇｅｅ对钢中残余奥氏体量表达式不适用于低碳钢，建议应修改为：ｒ％＝ｅｘｐ［β（Ｃ１－Ｃ０）－ａ（Ｍｓ－Ｔｑ）］，并提出淬火低碳钢成分设计的一些原则。     

奥氏体变形对低碳Mn—B—Nb—Ti钢连续冷却相变的影响

采用热模拟实验技术,结合维氏硬度测试结果建立一种低碳Ｍｎ－Ｂ－Ｎｂ－Ｔｉ钢的未变形奥氏体ＣＣＴ曲线和在８５０℃经５０％变形的变形奥氏体ＣＣＴ曲线,利用光学显微镜,金属薄膜电子显微分析技术研究了冷却速度,变形对显微组织的影响。结果表明,微量硼提高了过冷奥氏体的稳定性;随着冷却速度逐渐降低,未变形试样的组织由Ｂ＾ｃ２型贝氏体向Ｂ＾Ｐ３型贝氏体变化。     

低碳钢中晶界铁素体/原奥氏体界面对贝氏体转变的影响

采用电子背散射衍射 (EBSD) 研究了低碳Fe--C--Mn--Si钢中晶界铁素体/原奥氏体界面对贝氏体形核的影响. 通过两阶段等温热 处理, 获得了晶界铁素体和贝氏体的混合组织. 结合金相观察和取向测量, 发现晶界铁素体与贝氏铁素体之间的界面分为两种, 一种界面不清晰, 一种界面清晰. 分析表明, 在晶界铁素体/贝氏体界面不清晰一侧, 晶界铁素体与原奥氏体保持取向关系, 贝氏体在这类界面形 核生长, 且取向与晶界铁素体保持一致; 在晶界铁素体/贝氏体界面清晰一侧, 晶界铁素体与原奥氏体无取向关系, 且贝氏体与晶界铁素体之间取向差较大.     

TEM STUDY OF SIX REPRESENTATIVE LOW CARBON MARTENSITI STEELS

本文用透射电子显微镜研究了具有代表性的六种低碳马氏体钢的显微组织,结果表明:含碳量较低的马氏体钢(指0.1—0.25wt-%C),淬火后一般都存在薄膜状残余奥氏体,低碳马氏体钢淬火时不可避免有自回火现象,自回火沉淀出的碳化物是六方晶格的ε碳化物,六种钢都能找到具有局部孪晶亚结构的板条晶,低碳马氏体在350—400℃回火时,ε转化成Fe_3C;回火温度提高至500℃时,孪晶消失,但马氏体板条晶的轮廓在600℃时仍可维持原状.     

低碳钢中残余奥氏体的调控及对力学性能的影响

采用完全淬火+两相区再加热淬火-分配(IQ&P)热处理工艺对0.23C-1.8Mn-1.35Si钢进行处理,获得了具有亚温铁素体、马氏体以及广泛分布于原奥氏体晶界、相界等处的残余奥氏体等构成的多相组织.利用SEM,XRD以及EBSD等对不同热处理阶段钢的微观组织进行了表征.结果证实,该多相组织低合金钢中残余奥氏体的获得主要依赖于以下两点:一是两相区再加热阶段逆转变奥氏体组织中的富Mn富C,二是淬火-分配阶段残留奥氏体在分配过程中的二次富C,通过上述的两步元素富集处理可以使该低碳钢在室温下获得超过10%含量的残余奥氏体,而残留奥氏体在分配过程中的二次富C则对该类钢中残余奥氏体的形成及其在室温下的稳定化起到了至关重要的作用.由于广为分布的残余奥氏体在形变过程中的TRIP效应,使得该类钢种在拉伸变形过程中获得了持续的加工硬化能力,从而实现了强度与塑性的良好结合.测试结果表明,IQ&P钢的强塑积超过了26 GPa%,屈服强度大于600 MPa,抗拉强度超过900 MPa,均匀延伸在16%以上,常温半厚冲击韧性达到了39 J.     

碳钢氢腐蚀裂纹愈合的TEM观察

对含氢腐蚀裂纹的碳钢进行1000℃、10h的再热循环处理后，SEM和TEM观察表明，氢蚀裂纹发生完全愈合．Fe和C在γ-Fe中的快速扩散是碳钢中氢蚀裂纹愈合的必要条件．氢蚀裂纹愈合的动力是氢蚀气泡长大导致的塑性变形能Es，在Fe、C和氢原子扩散都足够快的情况下，氢蚀裂纹的愈合条件是Es≥2γ／r(γ为界面表面张力，r为裂纹半长)．TEM观察表明，氢蚀裂纹形成使晶界发生严重的塑性变形，位错密度高且相互缠绕，氢蚀裂纹的愈合过程伴随着亚晶长大、晶界滑动的高温回复过程甚至再结晶，位错回复低密度、整齐排列的低能态，片层状珠光体的出现也表明基体组织发生修复。     

碳钢渗硅层组织中孔隙的形成原因研究

论述碳钢渗硅组织中孔隙形成原因的有关理论；采用金相、X-射线结构分析、电子探针和离子质谱分析等方法，测定渗硅层的组织结构和成分，并探讨孔隙形成和变化的规律。实验证明，渗硅层中孔的形成，除了铁硅互扩散的柯肯达尔效应之外；是渗硅时催渗剂-卤化物对钢腐蚀所引起的。     

STUDY OF DYNAMIC RECRYSTALLIZATION OF LOW CARBON STEEL IN THIN SLAB CONTINUOUS ROLLING PROCESS

Combined with the technological characteristics of thin slab continuous rolling process （TSCR）, dynamic recrystallization of an extremely coarse austenite of low carbon steel is studied by Thermecmaster-Z hot simulator. By the analysis of true stress-strain curves and the observation of microstructures at different deformation stages, the critical stress and critical strain are determined under different deformation conditions. The effect of Z parameter on dynamic recrystallization of coarse austenite is studied. The microstructure evolution in real production is also discussed.     

低碳钢应变诱导铁素体相变研究中的淬火问题

在 Ｇｌｅｅｂｌｅ－１５００热模拟实验机上对 ＳＳ４００钢进行厂不同温度下的单道次变形实验，对变形后采用喷水和自动落水两种淬火方法的效果进行了对比． 通过对不同变形温度以及试样不同部位的组织分析研究了先共析铁素体的析出规津， 结合不同温度变形后相变点测定的实验结果，确定了应变诱导铁素体相变的上限温度，探讨了应变诱导相变的机制 ，喷水淬火时，试样下同部位冷却速度相差大，不同部位的组织差别也大，冷却速度慢，等轴铁素体多，增加冷却速度，铁素体形态变为包含晶界非整形和魏氏组织侧片铁素体的复杂组织，铁素体量越来越少，自至完全为马氏体，变形温度在８００℃以下，铁素体主要为分布在奥氏体晶界并呈等轴状，应变诱导相变的上限温度为 Ａｒ３与变形温度重合的最高温度，一般在未变形试样的 Ａｒ３以上６０℃左右．     

TEM STUDY OF SECONDARY CARBIDES PRECIPITATION IN LOW ALLOYED HIGH SPEED STEEL DURING TEMPERING

本文用TEM对低合金高速钢W3Mo2Cr4VSi在回火过程中析出的特殊碳化物以及Si对该过程的影响进行了较系统的研究。结果和分析表明:该钢产生二次硬化的主要特殊碳化物是圆盘状的MC型碳化物,厚度和直径比为0.3—0.4,MC碳化物和基体间满足Baker-Nutting关系:{010}MC//{010}_a,<001>_(MC)//<101>_a在560℃回火时,Si显著细化MC型特殊碳化物,在650℃回火时,Si促进M_6C碳化物沿马氏体的边界沉淀析出。文章探讨了MC型碳化物的形态以及Si影响MC型碳化物沉淀的机理。     

热变形低碳钢中奥氏体静态再结晶介观尺度模拟

采用晶体塑性有限元（CPFEM）和元胞自动机（CA）耦合的方法模拟了热变形低碳钢的静态再结晶．CPFEM的计算结果定量描述了介观尺度上奥氏体变形储能的不均匀分布,为模拟再结晶的形核和长大提供了依据,从而在再结晶CA模型中考虑了不均匀变形的影响．模拟结果显示：变形储能分布不均匀使得再结晶在不同位置的形核密度不同,形核集中在晶界以及晶内储存能较大的区域;随着临界形核储能的降低,形核数量增加,再结晶晶核的位置分布趋于均匀．对不同形核判据下的再结晶动力学也作了讨论．     

MATHEMATICAL MODELLING OF PHASE TRANSFORMATION FROM HOT—DEFORMED AUSTENITE IN LOW CARBON STEELS

On the basis of superelement model, Cahn's transformation kinetics theory and Scheil's additivity rule, the CCT diagrams and transformation kinetics in low carbon steel were predicted considering both undeformed and deformed conditions. The influence of deformation on phase equilibria and transformation incubation period was evaluated quantitatively. The recrystallization kinetics and the evolution of dislocation density were calculated during continuous cooling. The results show deformation considerably shortens transformation incubation period, accelerates transformation kinetics and makes CCT curve shift leftwards. The calculated CCT diagrams and the volume fraction of each phase are in good agreement with measurements.     

热变形条件下C-Mn钢奥氏体→铁素体相变模拟

为了定量考虑热变形对普碳钢奥氏体向铁素体转变的影响，计算了热变形的C－Mn钢中的位错密度和变形储存能。在计算变形奥氏体向铁素体的平衡转变温度时，将计算所得变形储存能加在母相γ的能量项中，从而使变形奥氏体向铁素体转变的平衡转变温度Ae3提高，在本工作的热变形条件下，变形储存能为10－20J/mol，使平衡转变温度Ae3提高10K左右，因而相同的冷却条件下奥氏体向铁素体转变的实际温度Ar3也会提高。从γ/α界面移动速度控制铁素体生长速度角度的计算表明，奥氏体中储存能ΔGdef使相变驱动力ΔG^γ→α增加，使铁素体的长大速度增加，加速奥氏体向铁素体的转变过程，但长大速度并未发生数量级的变化。在连续冷却相变模拟的过程中，利用超组元模型计算相变的平衡参数，计算结果与文献实验结果吻合良好。