过共析钢在过冷奥氏体形变过程中的组织超细化

用Gleeble1500热模拟试验机进行单轴热压缩实验,研究了过共析钢在过冷奥氏体形变过程中的组织演变规律.结果表明:过冷奥氏体变形可以抑制网状渗碳体的形成,过冷奥氏体动态相变只得到珠光体组织,在继续变形过程中珠光体发生动态球化,得到超细化(α θ)复相组织.提高形变温度使过冷度降低,阻碍过冷奥氏体动态相变的进行;而降低应变速率使变形时间延长,有利于过冷奥氏体动态相变和珠光体动态球化的进行,但得到的超细化复相组织较为粗人.     

中碳钢过冷奥氏体形变过程中碳的分布与扩散

利用热模拟压缩变形实验以及SEM、XRD和热磁法,研究了中碳钢过冷奥氏体变形时组织演变过程中碳原子的分布与扩散.结果表明,动态相变过程中碳的有效扩散系数与等温过程相比明显增大,相变完成时间显著缩短.在随后的片层状珠光体的球化过程中,相界以及形变过程中产生的高密度位错和空位等缺陷促进了间隙碳原子的扩散,使得球化动力学过程与等温退火相比显著缩短.渗碳体的溶解和铁素体中碳的过饱和现象得到证实,其中过饱和碳原子高度聚集在铁素体晶界和位错核心处,而不是均匀地分布在铁素体点阵的间隙位置.     

Q235碳素钢超细铁素体在奥氏体内的形核

利用扫描电镜观察了Q235碳素钢形变强化相变过程中超细铁素体在奥氏体内部的形核;使用背散射电子衍射(EBSD)技术分析了析出的铁素体取向.结果表明,随内、外界条件不同,奥氏体内有两类典型的铁素体形核地点:形变带及奥氏体晶界附近的形变不均匀区原始奥氏体晶粒尺寸的增加,形变温度的降低有利于铁素体的形变带形核.在A₃-A_r3的超细铁素体最佳形成温度区间,靠近A₃形变可使铁素体及第2组织均匀分布.形变带形核造成带状分布的铁素体及第2相,不仅形貌上出现方向性,铁素体取向也出现择优.     

不同Mn含量低碳钢过冷奥氏体形变过程中的铁素体相变

通过热模拟压缩实验,对C,Si含量基本相同、Mn含量不同的低碳钢过冷奥氏体在形变温度760℃,形变速率1/s条件下单向压缩变形过程中的组织演变进行研究,分析了Mn对低碳钢过冷奥氏体变形特征、转变动力学特征以及形变强化相变铁素体晶粒细化的影响。结果表明,Mn延迟低碳钢形变强化相变的进行,Mn含量提高,完成相变所需总应变相应提高,形变强化铁素体转变动力学可分三个阶段,随Mn含量增加,各阶段所需时间延长,应变提高,通过形变强化相变,Mn含量(质量分数,％)为0.48,0.84和1.29三种钢可获得平均晶粒截径分别为3.57±1.60,2.00±1.05和2.29±1.02μm的微细等轴铁素体晶粒以及第二组织弥散分布的复相组织。     

低碳微量铌钢形变过程中动态相变的特点

用热模拟变形实验研究了低碳微量铌钢形变中的动态相变以及形变后冷却中的相变行为,透射电镜观察了Nb（CN）的析出及对铁素体晶粒截径和体积转变量的影响。结果表明：含Nb钢动态相变中铁素体形核位置依次为原奥氏体晶界、铁素体,奥氏体的相界前沿直至奥氏体晶内,随着细小的应变诱导Nb（CN）析出在基体上弥散分布,铁素体的转变量大幅增加并且其相变长大趋势得到有效抑制,使得铁素体的长大在时间和空间上均受到限制,是一个以形核为主的过程,相变完成后铁素体晶粒截径约为2舯;而形变后冷却相变工艺中铁素体的形核位置主要为奥氏体晶界以及形变带,而大量弥散分布的Nb（CN）析出对细化铁素体晶粒的作用并不明显,是一个形核长大的过程,最终得到的铁素体晶粒截径约为7μm。     

基于动态相变的细晶双相低碳钢组织控制

利用Gleeble1500热模拟单向压缩实验机，通过观察不同原奥氏体晶粒的过冷奥氏体在动态相变过程中的组织演变，分析了动态相变过程中马氏体岛形貌以及分布的演变特征，并考察了原奥氏体晶粒大小、形变温度和形变速率等参数对组织转变动力学的影响，探讨了基于动态相变的细晶双相低碳钢的组织控制规律、结果表明，通过调整原始奥氏体晶粒尺寸并控制过冷奥氏体动态相变进程，可以获得在均匀细小的铁素体（2～3μm）基体上弥散分布着不同体积分数、颗粒状细小马氏体岛的双相钢。     

共析钢的过冷奥氏体动态相变和组织超细化

通过在Gleeble-1500热模拟试验机上进行单轴热压缩实验,研究了共析钢中过冷奥氏体在A1-Ar1之间变形时的组织演变,探讨了共析钢中复相组织球化超细化的机理.结果表明:随着应变量的增加,片层珠光体在原始奥氏体晶界形成的铁素体生长前沿形核长大,并向原始奥氏体晶内推进,直至相变完成.片层珠光体生成后继续变形,发生渗碳体的溶断和球化,及铁素体的动态回复再结晶等轴化等过程.渗碳体的球化有两种机制,其一是由于Gibbs-Thomson效应,珠光体中片层状渗碳体发生溶断和球化,生成的大颗粒渗碳体主要分布在铁素体晶界;其二是纳米级渗碳体粒子伴随铁素体动态再结晶在晶内重新析出.实验证实,在合适的变形工艺条件下可以得到亚微米级铁素体与亚微米、纳米级颗粒状渗碳体的双相组织.     

低碳钢过冷奥氏体形变过程中的组织及取向变化

利用ＳＥＭ,ＴＥＭ及ＥＢＳＤ研究了低碳钢在７５０℃ ,１０ｓ－１应变速率条件下形变过冷奥氏体的组织及取向变化．结果表明,组织演变由二个阶段组成,形变前期是以形变强化相变铁素体转变为主;当应变达到一定时,以铁素体的动态再结晶为主．应变量较小时,形变强化相变铁素体晶粒优先在原奥氏体晶界形核,随应变量的增加,以相界前沿畸变区的反复形核为主,铁素体转变量逐渐提高,同时珠光体等第二组织增多,铁素体晶粒内部位错密度提高．铁素体连续动态再结晶初期亚晶在珠光体与铁素体交界处优先形成．随应变增加频率提高．形变前期＜００１＞织构为相变铁素体在取向上的特征;形变后期＜１１１＞织构是动态再结晶铁素体在取向上的特征．     

微观组织对共析钢室温加工硬化行为的影响

通过不同热机械处理工艺,分别获得片层珠光体、球化珠光体、超细化(α+θ)复相组织以及细晶(α+θ)复相组织等4种不同组织的共析钢.利用室温单轴拉伸实验、SEM和TEM等手段研究了上述组织对共析钢室温加工硬化行为的影响.结果表明:片层珠光体组织具有抗拉强度高、屈强比小且均匀延伸率低的特点,这与其初始加工硬化率高、加工硬化率随应变量增加而下降的程度有直接关系.其它3种铁素体/渗碳体粒子复相组织的初始加工硬化率较低,但下降趋势较缓,表现出较好的塑性变形能力.与球化珠光体相比,组织细化使超细化(α+θ)复相组织和细晶(α+θ)复相组织具有更好的强度与塑性配合.     

低碳钢形变强化相变的组织细化

利用热模拟压缩变形试验研究了应变速率,形变温度和应变量对Q235级别低碳20钢过冷奥氏体形谱强化相谱的组织演变规律,探讨了了奥氏体昌粒控制对形变强化相变的影响,分析了组织细化的原因,结果表明,形变强烈促进过冷奥氏体相变,过冷奥氏体在800－740℃温度范围名义变形量为70％,应变速率为Is^-1,可获得了平均截径为2－3um及小于2um的铁索体细晶与珠光体混合组织,还观察到在局部细小铁素体晶粒的晶界上渗碳体以离异珠光体形式析出的现象,适当控制奥氏体晶粒尺寸有利于形变强化强晶组织的获得。