形变诱导铁素体相变机制模拟

 通过对室温组织为顺磁性奥氏体的Fe Ni Cr合金,变形后不同温度下的磁化强度和交流磁化率研究表明,一定条件的变形可以改变顺磁性奥氏体的磁自由能,进而对合金体系自由能产生影响;而且变形对合金体系磁自由能的作用规律是在完全顺磁性区会降低磁自由能,过渡区会提高磁自由能,铁磁性区又会降低磁自由能,从而从热力学角度确认了诱导铁素体相变最佳温度区间的存在。     

低碳钢先共析铁素体和形变诱导铁素体的相变机制、组织和性能

通过Gleeble 1500热模拟机对Q235钢加热至950℃ 5 min;1℃/s冷至855℃ 30 s,以应变速率15 s^-1,进行80%压缩,淬火,获得形变诱导铁素体组织,并用950℃ 5 min,炉冷获得先共析铁素体组织。试验结果表明,形变诱导铁素体晶粒尺寸≤5μm,平均HV229.55,抗拉强度809 MPa;先共析铁素体晶粒尺寸10～20μm,晶粒不均匀,平均HV210.28,抗拉强度736 MPa。文中分析了形变诱导铁素体和先共析铁素体相变热力学和动力学机制。     

形变参数对低碳钢形变诱导相变的影响

低碳钢在略高于Ar3温度大变形会发生形变诱导铁素体相变（DIFT）,通过热模拟实验方法考察了变形参数（变形前冷速、变形温度和应变速率）对形变诱导铁素体晶粒尺寸的影响规律。结果表明,大变形的条件下,形变诱导铁素体晶粒尺寸随着相变前冷速和应变速率的提高、变形温度的降低而减小。且通过变形参数对相变驱动力和晶粒长大的影响讨论了其对诱导铁素体晶粒尺寸产生影响的机制。     

变形速率对普碳钢中形变诱导铁素体相变的影响

针对普通碳素钢(Q235类型),研究在Ae3～Ar3温度区间内采用形变诱导铁素体机制获得超细晶铁素体的数量与变形速率的相互关系。实验在Gleeble 1500热模拟实验机上进行。实验方案为：1000℃保温2min,以10℃／s的速度冷却到变形温度[Ae3(840℃)至Ar3(780℃)],变形量为30％～50％,变形后立即水淬。结果表明,在840℃变形时,随着变形速率的增大,形变诱导铁素体量增多;在780℃变形时,随着变形速率的增大,形变诱导铁素体量减少;而在840-780℃之间变形时,变形速率存在最佳值,在该值下诱导生成的铁素体量最大。     

形变诱导铁素体逆相变过程中的组织及取向变化

 通过对普碳钢Q235在Gleeble1500热模拟机上变形后的微观组织分析,研究了组织中形变诱导的铁素体在变形后保温阶段转变为奥氏体的逆相变现象;并利用背散射电子衍射(EBSD)技术分析了晶粒取向变化。结果表明,在变形后的保温过程中,形变诱导的铁素体先逆相变为奥氏体,同时伴随着诱导铁素体晶粒的长大;然后随着变形后保温时间的延长,逆相变后的奥氏体由马氏体相变逐渐过渡到铁素体的平衡转变,相应地铁素体由具有少量亚结构的形变诱导铁素体逐渐转变为具有较多亚结构的先共析铁素体。     

形变奥氏体中的铁素体相变

通过回顾形变奥氏体中铁素体相交近些年来的研究,本文总结了现有的有关奥氏体形变对先共析铁素体形核和长大的影响机制,并加以评述且表明了作者的观点。     

变形诱导铁素体相变现象与理论

晶粒超细化是钢铁材料的重要发展方向，而变形诱导铁素体相变是最接近于现行钢铁生产TMCP的晶粒超细化方法，应用前景良好。从实验证实、热力学、动力学、影响因素和相变机制5个方面系统地评述了变形诱导铁素体相变。对存在的学术分歧既进行了客观评述，又明确地展示了作者自己的观点。     

低碳钢中形变诱导铁素体相变过程中的应力—应变曲线研究

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试验研究,发现常见的形变诱导铁素体相变过程中的应力—应变曲线可归纳为三种情况:双峰、单峰以及过渡类型。曲线上所表现出来的峰值是由形变诱导相变在晶界或者晶内发生而导致的软化效应所引起的,是加工硬化和相变软化的平衡点。对应变—时间曲线和应力—时间曲线的分析表明,形变对诱导相变过程中在晶内开始大量发生相变的时刻具有明显的推迟作用,形变诱导相变在形变接近结束之时才开始大量发生,导致大部分的相变过程发生在应变结束之后。研究发现,形变诱导铁素体相变具有亚动态相变的特征,是一个动态形核的亚动态相变过程。     

形变量和冷却速度对SCM435冷镦钢形变诱导铁素体相变的影响

通过热模拟试验研究了两相区轧制,研究了形变量(15％～40％)和冷却速度0.8℃/s和1.2℃/s对SCM435冷镦钢的形变诱导铁素体相变的影响.结果表明:SCM435钢在奥氏体和铁素体两相区(750～850℃)轧制,在0.8℃/s的冷速下,随形变量增加,形变诱导铁素体体积分数呈升高趋势,并存在粒状珠光体组织,硬度呈先...     

Nb的析出对变形诱导铁素体相变的影响

通过Gleeble2000热模拟实验机，研究了X65管线钢中Nb在变形奥氏体中的析出状态对变形诱导铁素体相变（DIFT）的影响。试验结果表明，在奥氏体临界区变形时，第一道次变形后，随变形后等温时间延长，诱导铁素体量变化不大。等温时间达120S时，变形奥氏体仍未发生再结晶。在道次间随时间延长，Nb的析出量增加，第二道次变形后诱导的铁素体也显著增加。微合金元素Nb通过碳氮化物的析出作用促进变形诱导铁素体相变。     

Effect of Dissolved and Precipitated Niobium in Microalloyed Steel on Deformation Induced Ferrite Transformation （DIFT）

 Hot deformation processing was designed to study the effects of niobium (Nb) on DIFT. A prestrain of 051 at 880 ℃ for different isothermal time was used for adjusting the deformed austenite constitution and Nb existing state, followed by a secondary heavy deformation at 780 ℃ for inducing the ferrite transformation. The volume fraction and grain size of deformation induced ferrite (DIF) obtained at different isothermal time between double hits were investigated. It was found that Nb dissolved in austenite is adverse to DIFT; however, the precipitation of Nb is beneficial to DIFT. As Nb plays the role in the conventional TMCP, Nb retards the recrystallization of deformed austenite and enhances the deformation stored energy in the multipass deformation, and in result, Nb promotes DIFT.     

Effect of Strain Path Reversal on Austenite Grain Subdivision and Deformation Induced Ferrite Transformation Studied by Hot Torsion

The effects of large strain and strain path reversal on the deformation microstructure evolution in austenite below the recrystallisation temperature were studied by hot torsion using a non-transforming Fe-30wt%Ni model austenitic alloy.Results show that the high angle boundaries (HABs) can be generated by both microstructure mechanism through dislocation accumulation and texture mechanism via subgrain rotation.However,multiple strain path reversals lead to less well-developed HABs in the original grains compared to single reversal deformed to the same amount of total accumulative strain.This effect is attributed to the subgrain rotation mechanism being less effective at small strains.In comparison,the same hot torsion tests were conducted using a microalloyed steel at a temperature between Ae 3 and Ar 3.After single strain path reversal,substantial deformation-induced austenite-to-ferrite phase transformation was observed.Meanwhile,a test with multiple strain path reversals but with the same total strain produces much lower levels of strain-induced ferrite formation.This difference is correlated to the observations made in the Fe-30wt%Ni model alloy.It is believed that the different amount of strain-induced ferrite originated from the different levels of strain-induced HABs within the austenite which act as ferrite nucleation sites.     

铌的析出行为对形变诱导相变的影响

在Gleeble热模拟试验机上,研究含铌微合金钢中铌的析出物在形变诱导相变过程中的作用机理,结果表明:当加热温度为1000℃时,部分铌的碳化物未溶解于奥氏体中,而加热温度为1100℃时,铌的碳化物能够全部溶解到奥氏体中,含铌微合金钢加热温度范围约在1000～1100℃之间。铌的未溶解碳化物和在冷却过程中析出的碳化物都能作为铁素体形核位置,从而促进γ→α相变的发生。     

应变诱发铁素体相变对低碳钢晶粒细化的影响

研究了在奥氏体低温区变形时显微组织的变化,并测试了其变形抗力。结果表明：在Ar3以上温度变形会产生应变诱发铁素体相变,使变形抗力下降。通过降低变形温度,铁素体晶粒得到细化。     

钒对高氮钢形变诱导相变的影响

通过实验室模拟试验,研究了高氮钒钢的金相组织和形变诱导铁素体体积分数,分析了钒对高氮钒钢变形诱导相变的影响.试验结果表明,钒的加入促进了形变诱导铁素体相变,细化了铁素体晶粒,提高了形变诱导铁素体体积分数.