低温变形低碳钢超细铁素体的形成

在Ｇｌｅｅｂｌｅ ２０００热模拟实验机上通过变形同时水淬和减少变形量的方法,对普通低碳钢低温变形获得超细晶铁素体的机制进行了研究。结果表明：超细晶铁素体的获得主要是形变诱导铁素体和铁素体动态再结晶两种机制共同作用的结果。在８７０－７６０℃低温８０％变形可以获得的等轴均匀超细晶铁素体。形变量控制铁素体的析出量和动态再结晶。应变速率影响形变诱导铁素体所需的临界变形量。冷却过程对铁素体的析出量不产生决定     

低碳钢形变诱导铁素体相中碳原子的扩散与稳定性研究

利用热模拟机Gleeble-3500在温度Ae3-Ar3之间对低碳钢进行了形变诱导铁素体相变的实验研究,其应力-时间曲线表明,形变诱导铁素体相变在很短时间内转变完全,碳(C)得不到充分扩散.电子探针分析表明,诱导铁素体相中C含量远高于常规铁素体中的C含量.扫描电子显微镜分析表明,由于C含量的过饱和导致诱导铁素体是一种非稳定状态的过渡相,在回火过程中,诱导铁素体相中过饱和C将扩散逸出而最终向稳态铁素体相转变,其硬度随之降低.     

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．     

3Mn-0.2C中锰钢形变诱导铁素体动态相变机理

利用Gleeble热模拟、SEM、EBSD和EPMA等方法,研究了3Mn-0.2C中锰钢热变形中发生的形变诱导铁素体相变的组织转变行为,分析了中锰钢形变诱导超细晶组织的形成机理及其在热变形后亚动态过程中的组织稳定性。结果表明,3Mn-0.2C中锰钢在α+γ两相区变形时会诱发形变诱导铁素体相变,通过相变形成由超细晶铁素体、细小残余奥氏体和马氏体组成的多相组织。形变诱导铁素体以不饱和形核和有限生长的模式进行相变,这是导致铁素体晶粒超细化的重要机理。同时,在超细晶铁素体晶界及三叉晶界处形成的细小富Mn残余奥氏体使形变诱导相变组织具有优异的组织稳定性。     

形变诱导铁素体的形成机制

在Ｇｌｅｅｂｌｅ２０００热模拟实验机上采用变形开始的同时喷水淬水和产减少变量的方法,对形变诱导铁素体的形成机制进行了一系列实验研究,实验研究表明,形变导致了铁素体的块型相变和针状铁素体的相变析出,同进在奥氏体温区形变诱导铁素体在变形后具有不稳定、自发逆相变的特点。     

低碳钢低温变形γ→α相变行为的预测模型

从变形使孕育期缩短的角度，讨论了形变诱导相变的发生条件，计算了不同变形条件下几种成分的低碳钢变形过程析出铁素体的开始温度Ar3d，发现同样变形条件下，碳含量越低的钢种，其Ar3d越高；同一成分钢种，随着变形量增加或变形速率减小，Ar3d提高，基于相变动力学理论，在形核速率计算中充分考虑变形和过冷的双重作用，探索了低温变形诱导铁素体相变的动力学模型，用该模型进行的计算机模拟结果和实验结果吻合良好，表明这种理论处理方法可用来模拟这种相变过程。     

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．     

保温对低碳钢形变诱导相变组织的影响

通过热模拟实验，考察了不同变形温度和不同奥氏体晶粒尺寸等条件下保温对低碳钢形变后组织演变的影响。结果表明，在较低的温度下变形得到的铁素体在保温时更稳定，随温度升高，易发生铁素体向奥氏体的逆相变。细晶奥氏体转变后的铁素体在保温时长大缓慢，所得组织稳定，并且保温后的组织也更为均匀。     

低碳钢应变诱导铁素体相变发生的温度条件

用Gleebloe1500热模拟实验机进行了低碳钢不同温度下变形后自动落入水中的淬火实验，组织分析表明铁素体的组织形态在一定温度下发生了明显变化，结合变形后冷却过程膨胀曲线的测量结果。确定实验条件下应变诱导相变发生的上限温度为830℃左右，利用喷水淬火法试样冷却速度分布不均匀的现象，确定低碳钢变形后抑制铁素体析出的临界冷却速度为400℃/s,并采用此方法确定了应变诱导相变的上限温度，结合实验结果对应变诱导铁素体相变机制及发生的温度条件进行了分析。     

应变对形变诱导铁素体相变影响的研究

采用Gleeble 3500热模拟实验机分析了应变对低碳钢Q235形变诱导铁素体相变的影响.研究结果表明:当名义应变超过50%时,低碳钢Q235中才能发生形变诱导铁素体相变.名义应变ε从50%逐渐增加到80%的过程中,试样中的铁素体体积分数明显增加,晶粒尺寸稍有减小.     

超细晶铁素体钢的强度

采用不同热处理制度和冷轧大变形以及快速热处理的方法获得了晶粒尺寸范围在(92～6)μm的铁素体组织。采用不同工艺热轧获得了晶粒尺寸在(10～1)μm的铁素体组织。采用室温拉伸试验测定了这两种材料的强度，研究了它们在超细晶条件下的细晶强化规律。结果表明，在超细晶条件下，霍尔-佩奇(H-P)关系的斜率系数ky，将下降而截距σ0上升。同时对此进行了初步的分析。     

含硅过共析钢晶界铁素体形成的热力学分析

将合金元素在珠光体相变时无分配状态下形成的含Ｓｉ合金渗碳体做为一种介稳相处理，利用规则溶液亚点阵模型和有关文献中的数据，计算了含Ｓｉ合金渗碳体相对于无Ｓｉ渗碳体的自由能增量δＧＦｅ３ＣＳｉ，得到了渗碳体中含Ｓｉ量和δＧＦｅ３ＣＳｉ的对应关系；并利用Ｓｉ在不同温度下的分配系数，计算了Ｓｉ对ＦｅＣ合金介稳态γ／［γ＋Ｆｅ３Ｃ］相界碳浓度（Ａ′ｃｍ）的影响。所得结果认为，含Ｓｉ过共析钢珠光体转变时在原奥氏体晶界出现连续网状铁素体，是Ｓｉ增加含Ｓｉ渗碳体自由能，从而提高了介稳态γ／［γ＋Ｆｅ３Ｃ］相界碳浓度（Ａ′ｃｍ）的结果。     

超细晶粒钢HAZ晶粒长大的规律

研究了低碳钢、普通市售Ｘ６５钢和高洁净度Ｘ６５钢三种超细晶粒钢焊接ＨＡＺ的晶粒长大倾向。试验结果表明,这些超细晶粒钢都具有严重的晶粒长大倾向;低碳超细晶粒钢比Ｘ６５超细晶粒钢有更为严重的晶粒长大,这是因为前者不含有能阻碍晶粒长大的稳定碳、氮化物形成元素Ｎｂ和Ｔｉ,而后者中含有这些元素;高洁净度Ｘ６５超细晶粒钢的ＨＡＺ晶粒长大倾向小于普通市售Ｘ６５超细晶粒钢。这是因为钢中杂质元素含量越多,α→γ转变温度越低,即Ａｃ３点越低,在同样的焊接热循环条件下,普通市售Ｘ６５超细晶粒钢中的γ晶粒在高温停留时间就越长,晶粒长大的程度也就越大。     

低碳钢铁素体晶粒超细化技术

铁素体晶粒超细化技术是大幅度提高低碳钢强度、韧性和节约资源的有效途径。分析现有研究结果,得出了最有效的铁素体晶粒细化技术,获得1μm左右的铁素体晶粒和σy≥750MPa,δ≥10％的力学性能,可对钢铁材料组织超细化技术的理论研究和实际应用提供参考。     

晶界碳化物和形变诱发马氏体对不锈钢焊管开裂的影响

J4奥氏体不锈钢热轧黑皮卷,出现裂纹的原因是材料处于严重敏化状态,加上形变诱发了大量马氏体,在使用前进行固流处理可避免裂纹。     

Ti14合金半固态变形的晶界偏析行为

以新型阻燃钛合金Ti14(α+Ti2Cu)为对象,研究了合金在半固态条件下的晶界偏析行为.结果表明,Ti14半固态变形使得Cu元素在晶界偏聚,冷却后以Ti2Cu相偏析于晶界,偏聚和偏析过程与半固态变形温度具有较大的相关性;同时,提出了Ti2Cu相形核和析出长大动力学模式,并用非经典形核长大理论进行了解释.     

不同参数下超级钢焊接热影响区晶粒尺寸

采用数值模拟方法得到超级钢焊接温度场，在热影响区温度场基础上，结合晶粒长大动力学原理计算热影响区晶粒尺寸，并实验加以验证，绘制不同参数下超级钢热影响区晶粒尺寸图．以作为优化其焊接工艺的依据。     

H80黄铜轧制退火晶界特征分布与不连续脱溶

采用电子背散射衍射(EBSD)和扫描电镜(SEM)等技术研究了再结晶态黄铜H80轧制退火过程中的晶界特征分布(GBCD)与脱溶分解。结果表明:小变形后的H80在低温退火中,随退火时间增加∑3n(n=1,2,3)特殊晶界比例(fSBs)先增后减,当退火时间达到48h时,fSBs达到峰值76%,互成∑3n(n=1,2,3)界面关系的特殊晶粒团平均尺寸超过100μm,并且特殊晶界较好地阻断了一般大角晶界网络的连通性。继续延长退火时间到72h,则发生不连续脱溶转变。脱溶相与基体之间呈一般大角度界面关系,导致特殊晶界比例降低至50%以下,并且特殊晶粒团平均尺寸减小至约20μm。     

低碳钢形变诱导铁素体相变过程中碳的扩散行为

在Gleeble 1500热模拟机上对低碳钢Q235进行了热压缩实验,用电子探针分析了热变形试样微观组织中的碳浓度分布．结果表明,形变诱导铁素体晶粒中的碳含量明显过饱和．这表明在形变诱导铁素体相变过程中,碳没有发生明显的从铁素体向奥氏体扩散．从热力学的角度分析,在高于奥氏体-铁素体平衡转变温度Ae3变形,变形存储能的作用最终降低了体系相变后的自由能,使得在形变诱导铁素体相变过程中,碳无需发生从铁素体向奥氏体的扩散。     

超级钢与低碳钢焊接热影响区晶粒尺寸对比

利用数值模拟方法对超级钢和低碳钢的焊接温度场进行了模拟，在此基础上，对其热影响区晶粒尺寸进行了预测，并将结果进行了对比分析。结果定量地表明，超级钢热影响区的晶粒尺寸比低碳钢热影响区的晶粒尺寸小，超级钢焊缝比低碳钢焊缝性能优良。