低合金超高强度钢中的相变及组织控制

概述了低合金超高强度钢中所涉及的相变及组织控制方法。马氏体相变是低合金钢获得超高强度的最基本的途径,通过优化热处理或形变热处理工艺获得细化的马氏体板条是保证超高强度的关键。马氏体钢中足够的塑韧性通过适度回火来保障,回火过程中组织控制的关键是避免脆性渗碳体碳化物的析出。对低合金超高强钢起重要作用的贝氏体主要有两种,下贝氏体和无碳化物贝氏体,其中下贝氏体主要与马氏体一起形成复合组织,细化马氏体板条尺寸。无碳化物贝氏体通过得到超细亚结构或超细板条而获得超高强度,同时利用贝氏体转变的不完全性获得稳定的高碳残留奥氏体来保证塑韧性。残留奥氏体在低合金超高强钢韧性改善方面起着重要作用,Q-P(或Q-P-T)钢和TRIP钢中较多的残留奥氏体可赋予低合金超高强钢超乎寻常的高塑韧性。     

超高强度钢热处理组织中碳化物演化行为研究进展

摘要：具有优异性能的超高强度钢在各工业领域备受关注,随着超高强度钢服役环境愈加复杂,通过调整多种微观组织、采用基体与碳化物强化相复合结构来进一步提高钢材强韧性能成为当今研究热点之一。简要回顾超高强度钢发展历程与研究现状,着重讨论在不同热处理工艺条件下超高强度钢中微观组织结构、碳化物析出种类及演变规律的最新进展,并详细介绍作者团队在超高强度钢领域的研究成果。在超高强度钢研究过程中,仍需深入探讨碳化物与基体之间存在的位相关系,澄清不同热处理工艺改变碳化物析出顺序的内在机制,为超高强度钢的组织调控和性能优化提供基础数据和理论指导。     

磁场对25CrMo48V超高强度钢回火组织与力学性能的影响

为研究磁场作用下热处理工艺对超高强度钢组织调控及碳化物种类、形态、尺寸和演变规律的影响,采用OM、SEM、TEM、EBSD和力学性能测试等技术手段研究了磁场作用对含有Nb、V、Ti等微合金元素的25CrMo48V超高强度钢中组织演变与力学性能的影响。试样均在1000 ℃下进行30 min奥氏体化处理,水淬之后在1 T磁场作用下,在200~600 ℃温度范围内回火1 h。结果表明,磁场的施加会抑制马氏体板条合并,促进M₂₃C₆和M₇C₃型碳化物的析出。经外加1 T磁场不同温度回火后,试样的硬度均高于未加磁场的常规回火处理试样,而其强度低于常规回火处理。     

热-机械循环处理对FeMnSiCrNi 合金 记忆效应的影响

采用电子拉伸试验机考察了不同预变形量热-机械循环处理对FeMnSiCrNi合金形状记忆效应的影响,并利用光学及透射电子显微分析方法研究了经热-机械循环处理后母相γ及应力诱发ε马氏体的组织变化.结果表明:在预变形量为4%、5%、和6%的情况下,经2次循环训练后具有最高的应变恢复率;适当的热-机械循环处理能促进母相γ中形成大量按一定取向分布的晶体缺陷,为择优取向ε马氏体的成长打开通道,显著降低ε马氏体的几何尺寸,提高其逆相变的晶体学可逆性;若热-机械循环次数过多,母相γ中会形成位错缠结,阻碍γ→ε相变过程中层错扩展,从而不利于形状记忆效应.     

Fe-Mn-Si-Cr-Ni合金焊接接头组织和形状记忆效应研究

利用扫描电镜、X射线衍射仪对Fe-Mn-Si-Cr-Ni形状记忆合金钨极氩弧焊(TIG焊)接头组织进行分析,并利于弯曲变形法考察了焊接接头的形状记忆效应.结果表明,焊缝区由于重熔形成了树枝晶组织,该树枝晶组织又具有胞状亚结构.焊缝区相组成与母材一样仍然是单相奥氏体(γ),变形后能发生应力诱发γ→ε马氏体相变,该相变加热后完全可逆.热影响区组织除晶粒长大外无其它改变.Fe-Mn-Si-Cr-Ni合金经焊接后仍然保持良好的形状记忆效应.     

FeMnSiCrNi形状记忆合金中应力诱发ε马氏体逆相变的TEM研究

利用透射电镜观察了Fe 1 8Mn 5Si 1 0Cr 4Ni记忆合金中应力诱发ε马氏体在逆相变过程中的微观组织变化 ,对ε→γ逆相变进行了研究 在应力诱发γ→ε马氏体相变过程中 ,形成了两种不同形态的ε马氏体 ,它们的逆相变表现出不同的特征 对于单片状ε马氏体 ,逆相变的进行较容易 ,且易实现晶体学完全可逆 ;对于由多层组成的宽ε马氏体带 ,逆相变较困难 ,不易获得晶体学完全可逆     

FeMnSiCrNi形状记忆合金中应力诱发ε马氏体逆相奕的TEM研究

利用透电镜观察了Ｆｅ－１８Ｍｎ－５Ｓｉ－１０Ｃｒ－４Ｎｉ记忆合金中应力诱发ε马氏体在逆相变过程中的微观组织变化，对ε→γ逆相变进行了研究，在应力诱发γ→ε马氏体相变过程中，形成了两种不同形态的ε马氏体，它们的逆相变表现出不同的特征，对于单片状ε马氏体，逆相变的进行较容易，且易实现晶体学完全可逆；对于由多层组成的宽ε马氏体带，逆相变较困难，不易获得晶体学完全可逆。     

预应变对Fe-Mn-Si记忆合金中应力诱发εM形态的影响

利用拉伸试验方法测定了Fe-25%Mn-4.5%Si-1%Cr-2%Ni合金预应变对可恢复应变量的影响,并用X射线衍射分析方法考察了应力诱发ε马氏体(εM)体积分数随预应变量的变化关系.结果表明,当预应变大于5%而小于8%时,尽管应力诱发ε马氏体量仍然随预应变的增大而增多,而可恢复应变量却在预应变超过5%后随之迅速降低.利用透射电子显微镜对不同变形量试样中应力诱发εM形貌进行观察得知,预应变量由小及大,诱发出的εM形态变化很大,从而对记忆效应产生不同的影响.