钢中贝体预相变过程的研究

用扫描俄歇显微探针（ＡＥＳ）分析了６５Ｓｉ２Ｍｎ钢中温转为孕育期内碳原子的成变变化。结果表明，在中温转变孕育期等温时，奥氏体晶界附近及晶内均形成可稳定的贫碳区。贝氏体预相变的实质是碳原子向晶界及其他晶体缺陷扩散偏聚而形成贫碳区的过程。中温转变孕育期内形成贫碳区具有热力学及动力学可能性。     

钢中贝氏体相变研究新进展

最近支持扩散或切变机制的学派都提供了很多实验观察的事实和理论计算的结果。目前对贝氏体相变机制争论的重点在于:碳原子和合金元素原子在贝氏体相变时的行为,贝氏体的形核理论和整体动力学,贝氏体相变造成的表面浮凸及贝氏体相变晶体学等。对最近这些方面的研究成果以及外界条件(应力、磁场)对贝氏体相变的影响总结分析后发现,钢中贝氏体相变机制可能与钢的成分和相变温度相关而非单一的相变机制。日后需对贝氏体相变与钢的成分和温度之间的关系进行深入研究而并不是仅限于论证贝氏体是由单纯的扩散还是切变机制形成。     

贝氏体相变理论研究工作的主要回顾

贝氏体分上贝氏体和下贝氏体。粒状贝氏体和准贝氏体为贝氏体转变的初级阶段,粒状组织不属于贝氏体。各类组织均有自己的Ｃ曲线。由Ｃ曲线组成中温ＴＴＴ图,能形成几个海湾。贝氏体预相变期发生溶质原子偏聚,贫溶质区邓形核益。贝氏体在溶质原子扩散影响下相变基元沿缺陷面方向切变而增宽（厚）,板条端部区相变基元平均叠加而伸长。贝氏体在晶体学上有切变性质,在热力学上有切变可能。     

贝氏体相变简介

钢、有色合金和一些陶瓷材料中都存在贝氏体相变。贝氏体钢正成为有益的工程材料。总结评述切变学派和扩散学派作者们以形貌、动力学或晶体学对贝氏体相变机制所持的论点。钢中贝氏体相变以过饱和铁素体开始形成之说迄未得到支持。一些实验已发现替代（置换）型合金元素在相界面上的偏聚,并以此所呈现的拖曳效应说明相变的不完全现象,切变学者以切变机制来解释这个现象,但此现象不是钢中贝氏体相变的普遍情况。贝氏体形成时呈现帐篷形浮突,不具不变平面应变特征;有时马氏体相变晶体学表象理论能近似地应用于贝氏体相变晶体学,但不能以此来判定其相变机制为扩散或切变。溶质拖曳效应以及高分辨电镜对相界面结构实验、热力学研究、磁场和应力场对贝氏体相变影响以及一些预相变现象都确证贝氏体相变籍扩散机制进行。本文作者定义贝氏体为：在Ms温度以上,经扩散相变的产物,多呈片状,形成时会在自由表面上呈现帐篷形浮突。提出贝氏体相变机制进一步研究和应用的展望。     

预相变马氏体对超级贝氏体钢组织热稳定性的影响

为明确超级贝氏体组织失稳机制以及探索提高超级贝氏体钢中残余奥氏体热稳定性的方法,通过预相变马氏体工艺,即在等温贝氏体相变前引入预相变马氏体,制备了中碳超级贝氏体钢。对比分析了回火前后中碳超级贝氏体钢显微组织和力学性能的变化,研究了预相变马氏体对中碳超级贝氏体钢中贝氏体组织及残余奥氏体热稳定性的影响。结果表明：预相变马氏体的存在能够细化贝氏体铁素体板条,提高残余奥氏体含量和热稳定性。预相变马氏体的引入及其对超级贝氏体组织的细化作用使得试验钢的屈服强度超过1 000 MPa,伸长率大于20%;300～600℃回火1 h后,高碳薄膜状残余奥氏体首先发生分解,形成细小的碳化物,然后贝氏体铁素体板条发生回复和再结晶,形成沿原板条方向的铁素体晶粒;600℃回火后试验钢的屈服强度仍与回火前相当,主要是预相变马氏体周围的薄膜状残余奥氏体未发生明显分解,能够抑制相邻贝氏体铁素体板条的回复。     

应力对钢中贝氏体相变的影响

外加应力使贝氏体相变形核率增大,等温孕育期缩短,即使所加应力远低于母相的屈服强度．由于钢中γ→α γ′的形核驱动力较大(约为kJ／mol数量级),贝氏体相变的嘭胀应变能很小,过小的外加应力对形核率的影响甚微．考虑在外加应力的影响下,会使界面能量有所下降,也可能发生碳原子的再分布,偏聚在晶界或其它缺陷,甚至碳化物析出都会显著地增大形核率和缩短孕育期,有待进一步实验给予证明．无应力下,贝氏体相变动力学可以用Avrami的等温相变方程来表述;应力下则符合应力下铁索体及珠光体相变的动力学模型(经修改的Avrami方程)．形变奥氏体促发贝氏体相变,但随后会发生奥氏体的力学稳定化,其机制可能和马氏体相变时的奥氏体力学稳定化不完全相同,仅形变形成的位错阻碍贝氏体以一定位向长大,使相变动力学迟缓．贝氏体相变时奥氏体力学稳定化的模型有待建立。     

贝氏体相变理论研究工作的主要回顾

贝氏体分上贝氏体和下贝氏体。粒状贝氏体和准贝氏体为贝氏体转变的初级阶段 ;粒状组织不属于贝氏体。各类组织均有自己的C曲线。由C曲线组成中温TTT图 ,能形成几个海湾。贝氏体预相变期发生溶质原子偏聚 ,贫溶质区即形核位置。贝氏体在溶质原子扩散影响下相变基元沿缺陷面方向切变而增宽 (厚 ) ,板条端部区相变基元平行叠加而伸长。贝氏体在晶体学上有切变性质 ,在热力学上有切变可能。     

钢中贝氏体相变机制的研究

简要地总结了国内近年来在贝氏体相变理论研究方面的主要成果,包括以下方面;(1)发现钢中的贝氏体超精细结构;(2)贝氏体表面浮突完全由贝氏体铁索体长大过程中形变产生,单一超亚单元对应的浮突呈帐篷型;(3)贝氏体铁索体宽面上存在三维巨型台阶,在近N—W关系下相变单元宽面接近(335)f,为扩散型界面;(4)发现钢中贝氏体碳化物在α／γ界面的γ侧形核并向奥氏体内生长;(5)建立了贝氏体激发形核一台阶长大模型,理论计算表明这种机制是合理的,它成功地解释了贝氏体的多层次复杂结构,以及上贝氏体、下贝氏体等不同形态的形成原因等。     

Fe－C合金贝氏体在奥氏体贫碳区切变相变机制的热力学分析

对Ｆｅ－Ｃ合金贝氏体在奥氏体贫碳区形成机制进行了热力学分析．结果表明，贝氏体相变驱动力随奥氏体贫碳区含碳量的降低而增加；在Ｂｓ温度，贝氏体临界相变驱动力（绝对值）为４７０─１２００Ｊ／ｍｏｌ，随合金含碳量的增加而增加；贝氏体铁素体初始含碳量为部分过饱和碳，其过饱和程度随相变温度的降低而增加，且相变驱动力亦相应升高．在整个贝氏体转变温区，初期贝氏体在奥氏体贫碳区马氏体式切变形成具有热力学可能性．     

NEW VIEW ABOUT BAINITIC TRANSFORMATION IN STEEL

1.IntroductionThemechanismofbainitictransformationhasbeendebatedbym;1lly..hola.s[1--22].Somedrewtheconclusionthatbainitictransformationiscontrolledbydiffusionalmechanismaccordingtothefactthatcarbideconstituentinbainiteresultsfromthediffusionofcarbonatoms.Otherscollsideredthatbainitictransformationiscontrolledbydisplacivemechanismbecausethephenomenasuchassurfacereliefeffectafldthecertaincoherencebetweenausteniteandferritefrombainitictransformatiollaresimilartothatfrommartensitictransformationls…     

STUDY ON MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTIES OF HOT ROLLIED C-Mn-Si-(Al) TRIP STEELS BASED ON DYNAMIC TRANSFORMATION OF UNDERCOOLED AUSTENITE

通过热模拟压缩实验,开展了基于动态相变的热轧C-Mn-Si及C-Mn-Al-Si 系 TRIP钢组织及性能特征的研究. 结果表明, 通过动态相变, 可以使TRIP钢复相组织由细小铁素体晶粒、尺寸细小及位向混乱的贝氏体束、弥散分布的体积分数较高的颗粒状残余奥氏体等组成.由于铁素体、贝氏铁素体间的大量晶界、贝氏铁素体内的高位错密度以及铁素体晶粒间大量的细小颗粒状残余奥氏体,使实验钢具有连续屈服、屈强比低、强度较高及 塑性良好的特点. 其中, C-Mn-Si 钢的抗拉强度为890 MPa, 延伸率为26%; C-Mn-Al-Si 钢的强度为760 MPa, 延伸率为32%.     

贝氏体相变研究的某些进展

简要地评述了铜基合金中贝氏体相变研究的某些进展，总结了作者们近年来的主要工作，支持贝氏体切变形成机制     

我国低碳贝氏体钢的发展

随着人们对国民经济可持续发展战略认识的深入,在有限的资源面前,人们越来越意识到合理利用自然资源的重要性。为满足国民经济发展的需要,须开发和推广高强、高韧的节能型钢铁材料。本文综述了低碳贝氏体钢在我国的发展。展现了低碳贝氏体钢广泛的应用前景。     

新型Mn系空冷贝氏体钢的创制与发展

扼要阐述了新型Mn系空冷贝氏体钢的由来及发展,该系列贝氏体钢的合金化及合金设计思路,强韧化途径,组织与性能特点,优越性及发展前景。     

高纯度Fe－C－Mo合金贝氏体相变和形貌特征

研究了高纯度Ｆｅ－０．０６％Ｃ－１．８％Ｍｏ和Ｆｅ－０．１９％Ｃ－１．８１％Ｍｏ合金恒温贝氏体转变。结果表明，５５０～５８０℃转变是完全的。两种合金分别在６００℃和５８５℃左右保温时，转变中途会出现暂时停滞现象，而后恢复并加快转变。两合金ＴＴＴ图均有一明显稳定区（称为河湾或Ｔ_ｂ）。７５０℃保温形成铁素体和平行于奥氏体晶界的片状或杆状碳化物沉淀，７００～６００℃保温在较高碳量和用量形成少量节瘤状贝氏体，７００℃保温转变后可观察到珠光体，Ｔ_ｂ温度上下铁素体形貌明显不同，ｔ_ｂ以下形成的贝氏体铁素体为变异型，在晶内生成。     

LEDGE STRUCTURE ON BROAD FACES OF FERRITE PLATES IN LOWER BAINITE

The ferrite/austenite interfacial structure in lower bainite has been studied in ahypereutectoid steel by means of electron microscopy.It is found that the mobile growthledges and superledges and their three-dimensional morphologies exist on the broad faces offerrite plates.Structural ledges were also observed on the broad faces of lower bainite.Basedon TEM observations,the viewpoint that the growth ledges can also evolve from structuralledges is proposed.These observations provide evidences to the ledge growth mechanism oflower bainite.     

焊缝针状铁素体中温转变机制的热力学分析

基于预相变形成奥氏体贫碳区的特点,采用KRC活度模型和超组元算法,分别建立了Fe-C-X系微合金焊缝针状铁素体在奥氏体贫碳区扩散和切变转变的两种相变热力学模型,并针对某种微合金钢成分进行了数值计算.结果表明,贫碳区成分不同而表现出不同的相变机制倾向.当奥氏体贫碳区C元素含量较高时,焊缝针状铁素体扩散模型的相变驱动力较大;而贫碳区C元素含量较低时,切变模型的相变驱动力又稍微大些;在贫碳区C元素含量为零的极限条件下,两模型的相变驱动力相等.两种模型的相变驱动力均具有相同的变化规律,即随着奥氏体贫碳区C元素含量的降低而增加,随着相变温度的降低而增加.