热变形参数对α→γ逆相变再结晶晶粒细化的影响

利用Gleeble-1500热模拟试验机,研究了热变形参数对低碳微合金钢α→γ逆相变再结晶的影响及其晶粒细化的机制。结果表明,试验钢中非平衡态组织马氏体在再加热过程中,原奥氏体晶粒发生了逆相变再结晶,并随变形温度的降低,再加热淬火后的奥氏体晶粒逐渐细化;在部分再结晶区变形得到的混晶组织,可以通过逆相变再结晶得到消除;随变形量的增加,再加热淬火后的奥氏体晶粒逐渐细化。     

大块料1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢的晶粒细化研究

用马氏体逆转变晶粒细化方法对大块料1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢进行组织细化研究。并分析了冷变形后再结晶退火温度和保温时间对晶粒度的影响等。结果获得经90％冷变形的1Cr18Ni9Ti不锈钢的最佳再结晶退火工艺规范为：加热至800℃保温40min后空冷,在此工艺条件下,得到的奥氏体晶粒直径为6～10μm,而且等轴化程度最好,碳化物析出量最少。     

渗碳20CrMnTi温变形超细晶粒的形成机制

研究了渗碳 2 0CrMnTi钢温变形过程中微观组织演化规律 ,结果表明 :通过温变形 ,渗碳 2 0CrMnTi钢的晶粒由 16 μm～ 2 0 μm超细化到 2 μm～ 3μm ,甚至 1μm以下 ;晶界区域局部变形和晶界滑动控制晶粒的细化 ;而变形参数 ,尤其是应变速率控制晶界区域局部变形和晶界滑动     

变形温度对X52管线钢晶粒细化的影响

为使X52管线钢产品晶粒组织细化,综合性能提高,研究了X52钢变形温度对组织细化及超细晶粒产生的影响.热模拟试验发现,变形可使X52管线钢细化晶粒,并促使超细铁素体品粒在A3温度以上出现,而且变形温度越低,越有利于超细晶组织的形成.     

变形对中间合金细化剂组织及细化性能的影响

研究了挤压变形对铸态Ａｌ－Ｔｉ,Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ和Ａｌ－Ｔｉ－Ｃ中间合金的微细胞及其细化性能的影响,变形引起铸态中间合金中的Ａｌ３Ｔｉ相断开,并使团簇状ＴｉＢ２和ＴｉＣ粒子趋于分散。变形使３种铸成中间合金的细化性有分别产生了不同的变化,初步探讨了原因。     

温轧细化亚晶7475铝合金板材的力学性能

研究了温轧下过渡元素对7475铝合金板材晶粒细化的影响。经350℃温轧、480℃固溶热处理后,用Zr代替Cr的7475铝合金具有稳定亚晶超细组织;平均亚晶直径接近3μm。结果表明,溶液中的Zr能稳定亚晶是因为温轧中析出了细小的Al3Zr粒子;另一方面,含Cr粒子化合物在温轧之前析出,并且在温轧过程中会变粗大。与传统冷轧7475铝合金板材相比,温轧细化亚晶板材具有独特的性能。固溶处理后的温轧板材,在厚度截面的亚晶组织具有高比例小于150的小角度晶界;温轧T6态合金板材的强度高于传统7475铝合金板材强度10％。温轧铝合金板材最显著的特点是,在与轧制方向呈45°时高Lankford（r）值为3．5,而其平均Lankford（r）值为2．2。高Lankford（r）值有利于组织演变为β-fiber织构,特别是强{011}（211）黄铜部分。同时,温轧板材也具有高的抗应力腐蚀开裂性能（SCC）。根据Kikuchi线和透射电镜分析,温轧T6板材形成的小角度晶界导致无沉淀析出带（PFZs）难以形成,这是导致抗应力腐蚀开裂性能提高的重要因素,其原因是晶界和晶内的电化学性能存在差异。     

镁合金基本变形模式及其典型晶粒细化工艺实效

归纳总结了镁合金基本变形模式及典型变形镁合金晶粒细化工艺及其实效。认为改变镁合金变形模式、采用多通道搓揉挤压和改变相组成是进一步提高镁合金塑性成形性能的有效途径。     

热处理工艺对α→γ逆相变再结晶晶粒细化的影响

利用Gleeble-1500热模拟试验机,采用α→γ逆相变细化奥氏体晶粒的方法,研究了热处理工艺对晶粒细化的影响机制。结果表明:对于非平衡态组织马氏体,在其再加热过程中,原奥氏体晶粒发生了逆相变再结晶,得到了等轴细化的奥氏体晶粒;随回火时间的延长,再加热淬火后的原奥氏体晶粒逐渐粗化;随再加热温度的升高和保温时间的延长,晶粒细化效果减弱。     

18Mn TRIP钢温变形过程中马氏体逆相变行为

通过相变点测定、相图计算、组织观察、XRD分析及EBSD取向成像技术研究了室温下含两种马氏体及奥氏体的18Mn钢在100—500℃间进行温变形时的组织、相结构变化及马氏体逆相变行为.结果表明,在300℃以上压缩变形时,TRIP效应消失,马氏体减少,出现逆相变;形变加速了扩散型逆相变,bcc马氏体或铁素体以扩散方式转变成奥氏体,奥氏体不需要重新形核;形变使奥氏体出现机械稳定化并出现大尺寸的形变孪晶,抑制了随后冷却过程中的马氏体相变;压缩形变时,最后残留的马氏体多出现在{110}和{100}取向的奥氏体晶粒中.bcc马氏体周围难以观察到hcp马氏体.分析认为,hcp马氏体以切变方式逆相变.     

温压缩变形过程中渗碳体的球化行为

在Gleeble-3500热模拟试验机上对原始组织为层片状珠光体的高碳钢进行温度为640～700℃、应变速率0-01～10s-1,最大真应变为1的温压缩变形.采用扫描电镜研究了该过程中渗碳体片层的组织演变情况,并用DEFORM-3D软件模拟了温变形过程中试样内部等效应变的分布情况.结果表明,温压缩变形过程中存在着形变不均匀性,使得试样心部和边缘组织形态有明显差异,随着应变速率的降低,边缘层片状珠光体组织球化为粒状珠光体;在变形过程中珠光体组织主要发生渗碳体片层的球化,随着应变量、应变速率以及变形温度的增加,渗碳体球化率明显增大.     

不同Mn含量低碳钢过冷奥氏体形变过程中的铁素体相变

通过热模拟压缩实验,对C,Si含量基本相同、Mn含量不同的低碳钢过冷奥氏体在形变温度760℃,形变速率1/s条件下单向压缩变形过程中的组织演变进行研究,分析了Mn对低碳钢过冷奥氏体变形特征、转变动力学特征以及形变强化相变铁素体晶粒细化的影响。结果表明,Mn延迟低碳钢形变强化相变的进行,Mn含量提高,完成相变所需总应变相应提高,形变强化铁素体转变动力学可分三个阶段,随Mn含量增加,各阶段所需时间延长,应变提高,通过形变强化相变,Mn含量(质量分数,％)为0.48,0.84和1.29三种钢可获得平均晶粒截径分别为3.57±1.60,2.00±1.05和2.29±1.02μm的微细等轴铁素体晶粒以及第二组织弥散分布的复相组织。     

Cu-P-Cr-Ni-Mo耐候钢形变诱导铁素体相变

采用Gleeble-3500热模拟试验机进行单道次等温热压缩试验,分析研究了Cu-P-Cr-Ni-Mo耐候钢在不同温度、不同应变量和不同应变速率下的组织演变和铁素体晶粒细化机制。结果表明,Cu-P-Cr-Ni-Mo耐候钢在875℃变形时铁素体的析出机制为形变诱导相变(DIFT)。随应变量增加,铁素体转变量先缓慢增加后急剧增加再缓慢增加的S形曲线特征;铁素体晶粒尺寸随应变量增加而减小,当应变为1.6时,铁素体平均晶粒尺寸最小,大约为3μm。在0.01~30 s-1的应变速率下,随应变速率增加,铁素体转变量增加,铁素体晶粒尺寸减小,当应变速率为30 s-1时,铁素体平均晶粒尺寸最小,约为1.9μm。Cu-P-Cr-Ni-Mo耐候钢在875℃变形时,铁素体晶粒细化机制为形变诱导铁素体相变和铁素体的动态再结晶。     

MICROSTRUCTURE EVOLUTION OF HYPEREUTECTOID STEELS DURING WARM DEFORMATION I. Formation of Equiaxial Ferrite and Effects of Al

利用Gleeble 1500热模拟试验机进行单轴热压缩实验, 结合SEM, TEM和EBSD等方法研究了过共析钢温变形过程中的组织演变规律, 重点讨论了铁素体的等轴化演变过程, 同时考察了合金元素Al的影响. 结果表明: 过共析钢温变形经历片层渗碳体的熔断球化、铁素体的等轴化以及渗碳体的溶解再析出等过程. 温变形初期, 片层状渗碳体缺陷处局部熔断的同时其近邻铁素体内产生大量位错, 并通过动态回复过程形成亚晶; 继续变形过程中, 由于渗碳体粒子钉扎, 亚晶发生转动, 导致大角度晶界的形成, 即铁素体通过连续动态再结晶过程实现等轴化.Al的加入细化了铁素体晶粒尺寸, 提高了等轴状铁素体晶粒大角度晶界的比例.     

中碳钢过冷奥氏体形变过程中的组织演变

利用热模拟压缩变形实验研究了不同形变温度以及形变速率下中碳钢过冷奥氏体形变过程中的组织演变规律,探讨了中碳钢珠光体球化以及组织超细化的机理.结果表明:组织演变主要经历了动态铁素体相变、动态珠光体相变以及珠光体的球化3个阶段.为获得亚微米级别铁素体和颗粒状渗碳体弥散分布的复相组织,需要形变温度与形变速率的配合.形变过程中珠光体球化速率比等温球化退火快4个数量级,其原因是在形变过程中产生了高密度位错及大量空位等缺陷,为碳原子的扩散提供了高速率扩散通道,促进了碳原子的扩散.渗碳体粒子在铁素体基体上的弥散分布可用溶解-再析出机制解释.     

低碳钢在Ae3温度之上的形变诱导铁素体 (一种马氏体)的相变研究

通过对低碳钢Q235的单向压缩实验,研究了应变、应变速率和变形温度（高于奥氏体铁素体平衡转变温度Ae3）对形变诱导铁素体相变的影响．通过光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪研究了热变形试样的微观组织结构,利用纳米压痕仪测定了形变诱导铁素体和先共析铁素体的纳米压痕硬度和弹性模量．结果表明,形变诱导铁素体相变可以在Ae3温度之上发生且应变速率和应变越大,相变越容易．在名义应变ε=80％,应变速率ε=20s^-1的条件下形变诱导铁素体相变上限温度为945℃（Ae3＋98℃）．同时发现一个有趣的现象是,在870-920℃区间内变形时,随变形温度下降,应力上升;而在830-870℃区间变形时,随变形温度的下降,整体应力反而下降．与先共析铁素体X射线衍射峰比较,形变诱导铁素体X射线衍射峰明显向小角度方向漂移,形变诱导铁素体的纳米压痕硬度和弹性模量亦明显大于先共析铁素体．实验表明,这种形变诱导铁素体本质上是一种马氏体．     

中高碳钢淬火组织温变形行为的研究

利用Gleeble 3500热力模拟试验机对45、T8和T12钢淬火马氏体(M)组织进行单轴温压缩实验,变形温度为550~700℃,应变速率为1.0~0.001 s-1,测定3种钢M组织的应力-应变曲线,对比研究碳含量、变形温度和应变速率对其流变行为的影响。测试结果表明,同一应变速率随着变形温度的升高以及同一变形温度随着应变速率的降低,其M组织的流变应力都随之降低;由于材料的自扩散激活能随着碳含量的增加而减小,碳含量越高其回复再结晶速度越快,流变应力越低,使得中碳钢M组织的流变应力高于高碳钢,其中流变应力高低排列为:45钢T8钢T12钢。     

Influence of deformation temperature on the ferrite grain refinement in a low carbon Nb–Ti microalloyed steel

Grain refinement is one of the effective methods to develop new generation low carbon microalloyed steels possessing excellent combination of mechanical properties. In the present work, the microstructural evolution and ferrite grain refinement at various deformation temperatures were investigated using single pass isothermal hot compression experiments for a low carbon Nb–Ti microalloyed steel. The physical processes that occurred during deformation were discussed by observing the optical microstructure and analyzing the stress–strain responses. The results show that there is a close relation between the microstructural evolution and true stress–true strain responses during the deformation. Microstructural observation indicates that very fine ferrite grains of about 1.8–3 μm are obtained by deformation at 830–845 °C, about Ar₃ ± 10 °C. The obtained stress–strain curves suggest the occurrence of strain-induced dynamic transformation (SIDT) of γ to at this deformation temperature range.