下贝氏体铁素体宽面上的台阶结构

采用透射电镜技术研究高碳钢下贝氏体铁素体与母相奥氏体界面结构,发现铁素体宽面上存在可移动的生长台阶、巨型台阶以及它们的三维形态;在下贝氏体铁素体宽面上还存在结构台阶,生长台阶也可以由结构台阶演变而来,为下贝氏体的台阶生长机制提供了实验证据。     

Fe－Ni合金贝氏体长大原位观察

利用透射电镜观察了Ｆｅ—３０ｗｔ—％Ｎｉ合金贝氏体铁素体／奥氏体界面结构，并利用透射电镜高温样品台对贝氏体铁素体台阶长大进行了原位动态观测。结果表明，铁素体呈台阶长大形态，在铁素体／奥氏体宽面上存在Ｂｕｒｇｅｒｓ矢是为［１１１］ｂ型的刃型错配位错，铁素体台阶的增厚速率与按Ｚｅｎｅｒ—Ｈｉｌｌｅｒｔ方程计算结果相符。为关于贝氏体生长台阶长大机制提供实验证据。     

Cu-Zn-Al-Mn合金的贝氏体中脊和台阶SCIEI

用透射电镜详细地研究了Cu-Zn-Al-Mn合金的贝氏体相变。观察结果表明:该合金中贝氏体在形成初期已存在层错。同时观察到贝氏体中脊,贝氏体内部的层错面能够连续地通过中脊。在贝氏体宽面及端部存在长大台阶,台阶的宽面和窄面分别平行于贝氏体层错面和惯习面,其晶面指数均属{110}_(B2)晶面族,长大台阶的推进方向平行于层错面。由此推测,Cu-Zn-Al-Mn合金贝氏体在相变初期首先以切变方式形成,而其长大过程是由其层错面的扩展所控制。     

MIDRIB AND LEDGE OF BAINITE IN A Cu-Zn-Al-Mn ALLOY

The bainitic transformation in a Cu-Zn-Al-Mn alloy has been examined with TEM.The re-sults show that the stacking faults and also the bainitic midrib are found at the beginning ofbainite formation in the alloy.The stacking fault planes can pass continuously through themidrib in bainite.The growth ledges occur at the broad faces and rims of bainite.The broadand narrow faces of th ledges are parallel to the fault plane and habit plane respectively.Boththeir Miller indices are {110}_(B2).The moving direction of ledges is parallel to the fault plane.It may be deduced that the bainite in alloy are initially formed by shear and the process ofgrowth are go verned by propagation o f fault planes.     

贝氏体精细结构的透射电镜观察

使用ＴＥＭ研究了钢中贝氏体的精细结构、碳化物形貌及分布和Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金中贝氏体的形貌。采用ＨＲＥＭ观察了Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金的界面结构台阶和晶面晶格像。结果表明：加入微量元素可以使贝氏体铁素体组织明显细化。贝氏体铁素体由亚单元或亚块组成，碳化物形貌这五，分布在条间、片内和亚块边界。贝氏体铁素体内有大量的精细组织。Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ合金初生贝氏体有台阶存在，界面结构台阶高度３－４０ｎｍ，相当于１     

爆炸冲击波强度对16Mn钢焊缝铁素体位错结构和形态的影响

研究了冲击波对１６Ｍｎ钢焊缝铁素体位错结构和形态的影响结果表明，在冲击波塑性作用区，上要表现为螺形位错的增值和缠结，随着冲击波强度的降低，增值和缠结的程度降低；在冲击波的弹－塑性交界区，主要表现为刃型位错的增值和缠结，在弹性作用区同样随冲击波强度降低而降低．位错主要产生于晶界或晶界附近．不同晶面的位错结构和形态不同，｛１１０｝面的位错密度及缠结程度最大．所研究状态下的位错密度和形态不受晶粒尺寸的影响．     

含硅钢下贝氏体中台阶及残余奥氏体层错的透射电镜观察

用透射电镜研究了６５Ｓｉ２ＭｎＷＡ和４０ＣｒＭｎＳｉＭｏＶＡ钢下贝氏体中台阶及残余奥氏体的精细结构。发现残余奥氏体中有大量层错，并且层错条纹与台阶具有对应关系。认为，贝氏体铁素体长大时，台阶有可能沿母相层错面直接切变增厚，而不是依靠台阶的侧向迁移来完成。     

Fe-C-Mn-Si钢中奥氏体共格孪晶界对贝氏体铁素体变体选择的影响

将C含量(质量分数)分别为0.05%和0.4%的Fe-C-Mn-Si钢进行等温处理得到贝氏体组织,采用EBSD技术对奥氏体共格孪晶界上形成的贝氏体铁素体变体进行分析.结果表明,2种钢中的贝氏体铁素体与母相奥氏体均成近似K-S取向关系.奥氏体孪晶界两侧形成取向相同的变体对.此变体对形成后,孪晶界基本不再显现.晶体学分析表明,共格孪晶界两侧可能出现的变体对最多不超过3组,且这3组变体对的惯习面均与孪晶界平行,因此,贝氏体铁素体变体都将沿孪晶界生长.含C量为0.05%的Fe-C-Mn-Si钢中奥氏体孪晶界上只观察到一组贝氏体铁素体变体对的形成,这是因为C含量较低,贝氏体铁素体生长速度较快,消除了其它变体对的形核机会,先形核的变体对一旦形核就迅速覆盖整个孪晶面.而在含C量为0.4%的Fe C Mn-Si钢中,由于C含量较高,贝氏体铁素体生长速度较慢,3组变体对均有机会形核,因此,在孪晶界上可以观察到这3组变体对同时出现.     

Fe-C-Mn-Si钢中奥氏体共格孪晶界对贝氏体铁素体变体选择的影响

将C含量(质量分数)分别为0.05%和0.4%的Fe-C-Mn-Si钢进行等温处理得到贝氏体组织,采用EBSD技术对奥氏体共格孪晶界上形成的贝氏体铁素体变体进行分析.结果表明,2种钢中的贝氏体铁素体与母相奥氏体均成近似K-S取向关系.奥氏体孪晶界两侧形成取向相同的变体对.此变体对形成后,孪晶界基本不再显现.晶体学分析表明,共格孪晶界两侧可能出现的变体对最多不超过3组,且这3组变体对的惯习面均与孪晶界平行,因此,贝氏体铁素体变体都将沿孪晶界生长.含C量为0.05%的Fe-C-Mn-Si钢中奥氏体孪晶界上只观察到一组贝氏体铁素体变体对的形成,这是因为C含量较低,贝氏体铁素体生长速度较快,消除了其它变体对的形核机会,先形核的变体对一旦形核就迅速覆盖整个孪晶面.而在含C量为0.4%的Fe-C-Mn-Si钢中,由于C含量较高,贝氏体铁素体生长速度较慢,3组变体对均有机会形核,因此,在孪晶界上可以观察到这3组变体对同时出现.     

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.     

X－60钢中晶内铁素体片的形成及其对焊接热影响区的作用

用晶内铁素体片（ＩＦＰ）技术显著改善了Ｘ－６０钢熔焊热模拟后热影响区（ＨＡＺ）的韧性。试验发现：ＩＦＰ和冲击能密切相关,ＩＦＰ的体积分数＞６０％时,冲击能＞１５０Ｊ．光学金相和ＳＥＭ检验提示了ＩＦＰ的特征,它是原奥氏体晶粒内出现的大量微细的铁素体片,是在焊后的控冷过程中以“形核脱氧产物”为非自发形核核心而生成的．并非任何脱氧产物都有诱发ＩＦＰ的作用．有效的夹杂物是在较高初始氧位下,用ＲＥ,Ｚｒ,Ｔｉ脱氧所形成的细小、均布且具有较高硫容量的复合氧化物夹杂．     

仿晶界型铁素体/粒状贝氏体复相组织的韧性

研究了仿晶界型铁素体／粒状贝氏体复相钢轧态组织的韧性与裂纹扩展特点。与单一粒状贝氏体组织相比，仿晶界型铁索体／粒状贝氏体复相组织具有更好的强韧性配合。适量仿晶界型铁素体的存在增加了复相组织的协调变形能力，提高了裂纹形成功：同时使裂纹扩展路径弯曲、分 叉、微裂纹尖端钝化。在一定程度上提高了裂纹扩展力。在粒状贝氏体变的第二阶段（富碳亚稳奥氏体→马氏体／奥氏体（M／A岛）缓冷。已转变的马氏体将进行自回火，并提高残余奥氏体的热稳定性，从而使复相组织的裂纹扩展功得到明显提高。     

低碳Mn-Si钢中粒状组织转变研究

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.     

Mn含量对低碳钢中铁素体动态再结晶的影响

利用Gleeble 1500型热模拟试验机进行单向热压缩实验,借助金相分析技术、扫描电镜技术等手段研究了3种碳含量基本相同、Mn含量不同的低碳钢在变形温度分别为700和600℃、应变速率分别为10^-3s^-3-10^1s^-1条件下的热变形行为以及组织演变规律,分析了Mn含量对低碳钢中铁素体动态再结晶行为的影响．结果表明：本实验所用3种低碳钢中的铁素体在一定变形条件下均发生了动态再结晶,但Mn含量越低,发生动态再结晶的工艺范围越宽．Mn对钢中铁素体动态再结晶的影响主要表现在：Mn含量增加,一方面可导致钢中珠光体增加,另一方面提高了低碳钢在铁素体相区变形时的形变激活能;前者促进、后者阻碍了铁素体动态再结晶．总体上,Mn含量的增加对铁素体动态再结晶过程不利．在铁素体动态再结晶能够进行完全的工艺条件下,增加低碳钢中的Mn含量可以得到更加细小的铁素体动态再结晶晶粒．     

铁素体/贝氏体双相钢的延伸凸缘性能研究

采用多功能板料成形机,研究了铁素体/贝氏体双相钢的延伸凸缘性能与铁素体晶粒尺寸、贝氏体体积分数、制样工艺、扩孔工艺之间的关系,并与铁素体/马氏体双相钢的试验结果进行对比分析。结果表明,钢的组织形态和制样工艺对延伸凸缘性能影响显著,减少钢中各相强度差和改善孔缘状态可有效提高延伸凸缘性能。     

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.     

Si和Mn对钢中贝氏体形态和转变动力学的影响

分析了六种Fe-C-Si、Fe-C-Mn及Fe-C-Si-Mn合金的贝氏体(α_b)形态和微观亚结构,结果表明α_b的形态与Si,Mn类拖曳作用有密切关系,由计算得出的相变体积自由能差△G_v可粗略地估算出贝氏体相变的理论孕育时间τ,与TTT曲线上实测孕育时间比较,表明Fe-C-Mn及FE—C—Si—Mn的τ值基本上不取决于△G_v。的大小,用SIMS+EDS与二次离子谱仪(SIMS)测出F-C-Si-Mn中Mn在原奥氏体晶界上偏聚,从而抑制了β_b在该处形核,本文还讨论了Si,Mn共存时对相变动力学的复合作用。     

中碳钢回火马氏体热变形过程中的铁素体动态再结晶

利用热压缩实验, 研究了中碳钢回火马氏体在700 ℃/0.01 s^-1条件下变形时的组织演变规律, 分析了渗碳体粒子状态的影响. 实验结果表明: 中碳钢回火马氏体热变形过程中, 发生了渗碳体粒子粗化和铁素体动态再结晶, 形成由微米级的等轴铁素体晶粒与均匀分布的渗碳体粒子组成的超细化(α+θ)复相组织. 与静态回火相比, 形变促进Fe原子和C原子的扩散, 使渗碳体粒子粗化动力学提高2-3个数量级. 渗碳体粒子的粗化主要来自铁素体晶界上粒子尺寸的增加, 铁素体晶粒内部的细小粒子尺寸无明显变化但数量减少, 前者有助于以多粒子协同方式实现粒子激发形核, 后者减小了晶界迁移的阻力, 两者均有利于铁素体动态再结晶的发生. 随着初始组织中渗碳体粒子尺寸的减小, 发生动态再结晶所需应变量增大, 但所得复相组织更加均匀、细化.     

贝氏体与马氏体相变及应用的研究

系统总结了清华大学相变及复相新材料研究组近年来在贝氏体相变领域关键性的最新研究成果，包括三维巨型及纳米台阶存在的客观性和普遍性，台阶阶面的可动性，贝氏体条的内部超精细结构，贝氏体浮突的特征及本质，贝氏体碳化物的来源及形成模型，马氏体浮突的扫描隧道显镜及原子力显微镜研究。     

贝氏体和马氏体相变及应用的研究

系统总结了清华大学相变及复相新材料研究组近年来在贝氏体相变领域关键性的最新研究成果，包括三维巨型及纳米台阶存在的客观性和普遍性、台阶阶面的可动性、贝氏体片条的内部超精细结构、贝氏体浮突的特征及本质、贝氏体碳化物的来源及形成模型、马氏体浮突的扫描隧道显微镜（ＳＴＭ）及原子力显微镜（ＡＦＭ）研究；进一步论述贝氏体相变的激发形核－台阶长大（ＳＮＬＧ）机制，并用ＳＮＬＧ机制解释了贝氏体的多层次复杂亚结构；同时，还论述了空冷贝氏体／马氏体复相钢的工业应用。