板条马氏体大变形轧制工艺的晶粒细化机制

分析了采用板条马氏体大变形轧制工艺制备超细晶钢板时的显微组织演变过程及其晶粒细化机制。结果表明,该工艺包含3个具有不同晶粒细化机制的工艺过程:①轧前预淬火+回火使原始奥氏体晶粒分裂为均匀细小的板条马氏体,板条晶内部含有大量吸附着碳原子的位错;②大变形轧制细化、破碎板条马氏体,并进一步增加了组织中的位错密度;③在轧后再结晶退火时,基体中的高密度位错提供了超常的驱动力,使再结晶晶核尺寸小于1μm,400℃和500℃退火后钢板的晶粒尺寸分别为52nm和316nm。

17CrNiMo6钢中板条马氏体的形态与晶体学分析

利用电子背散射衍射(EBSD)技术和TEM分析方法研究了17CrNiMo6钢中一个形态上的packet内的板条马氏体的形态与晶体学特征。叙述了马氏体K-S关系的晶体学分析方法。结果表明:虽然真实马氏体取向与理想K-S关系有一定的分散,但是packet内6种变量符合K-S关系,6种K-S关系的变量之间有特定的结合。

板条马氏体钢的断裂韧性与缺口韧性、拉伸塑性的关系

研究了超高强度板条马氏体钢的平面应变断裂韧性与缺口韧性、拉伸塑性之间的关系。实验结果表明，断裂韧性受控于裂尖前沿很小范围内（1—2倍临界裂纹张开位移c）显微组织的微观塑性，钝缺口韧性、拉伸塑性则受控于奥氏体晶粒尺寸或板条束直径。特征距离与裂纹尖端钝化所产生的有效变形区尺寸（2c）相对应。并提出断裂韧性与缺口韧性、拉伸塑性的关系取决于尖裂纹前沿有效变形区尺寸（2c）与原奥氏体晶粒尺寸（dγ）的相对大小。当2c＞（1－2dγ）时。

300M超高强度钢板条马氏体的晶体学研究

电子衍射和晶体学测量证实,300M超高强度钢板条马氏体的惯习面为{335}_A型,与奥氏体的位向关系偏离K-S关系2.5°,为G—T关系,相邻板条间绕其公共面{110}_M法线相对旋转约60°,形成板条间不同的位向关系,包括近似{112}_M孪晶关系。

原位观察深冷处理板条马氏体

在金相显微镜和原子力显微镜上对深冷前后的板条马氏体进行原位观察。采用20钢试样,经1100℃×4min淬火后,观察选定区域后拍照,随即进行不同保温时间及深冷次数的深冷处理。再在原选定区域观察拍照,比较板条马氏体显微组织结构的变化。并利用X射线衍射和显微硬度测量深冷前后马氏体晶格点阵常数和硬度的变化。结果表明,深冷处理使板条马氏体的微细结构碎化。马氏体中析出微细碳化物与深冷的次数和回复的温度有关。深冷处理使得板条马氏体的正方度c/a趋近于1,并使马氏体的显微硬度略有增加(1%～3%)。

35CrMo钢获得板条马氏体的热处理工艺研究

研究了 35Cr Mo钢获得板条马氏体的热处理工艺 ,并对其获得的板条马氏体组织进行了接触疲劳试验 ,结果发现板条马氏体的接触疲劳寿命为调质态的

形变对板条马氏体20CrNi2Mo钢组织演化规律的影响

在DIL805A/T热模拟试验机上对20CrNi2Mo板条马氏体钢进行了等温单道次轴向热压缩试验,结合光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和显微硬度计,研究了形变量对20CrNi2Mo钢板条马氏体组织演变规律和力学性能的影响。结果表明:20CrNi2Mo钢在压缩变形过程中极易发生动态再结晶,动态再结晶开始的临界应变为0.22。当变形量小于临界应变时,原奥氏体晶粒尺寸变化不大,板条束尺寸增加,板条块宽度减小,小角度晶界所占比例逐渐增大,大角度晶界所占比例逐渐减少;当变形超过临界应变后,随着变形量的增加,原奥氏体晶粒、板条束、板条块逐渐被细化,小角度晶界所占比例先略有减小后逐渐增大。极图分析表明,20CrNi2Mo钢在形变过程中板条块取向逐渐呈现择优分布。

中低合金钢板条马氏体和下贝氏体的晶体学相似性

评述了板条马氏体和下贝氏体相变晶体学的研究进展 .利用透射电子显微镜定向倾转方法测定了中低合金钢板条马氏体和下贝氏体的晶体学特征 .结果表明相邻平行下贝氏体板条绕公共密排晶面 { 110 } b 法线相对旋转 5 4.7°或 6 0°,因此使相邻板条呈近似 { 112 } b 孪晶关系 ,所有贝氏体变体与奥氏体保持固定的G T位向关系 ;平行的板条马氏体间以及板条马氏体与奥氏体间的位向关系与下贝氏体的完全相同 .用“双edge on”方法精确测得板条马氏体及下贝氏体的惯习面均为 { 335 } f 型 .中低合金钢中板条马氏体和下贝氏体的晶体学特征具有相似性 .

板条马氏体形状应变的试验晶体学研究

利用干涉显微镜首次测得了板条马氏体形状应变的大小及方向。试验测得惯习面为（５７５）_ｆ的标准变体有两个形状变形方向；板条马氏体形状应变值小于Ｓａｎｄｖｉｋ和Ｗａｙｍａｎ的估计，证实了切－转晶体学理论预测是正确的。

微观结构对板条马氏体启裂和裂纹稳态扩展的影响

研究了具有典型板条马氏体组织的低联合金结构钢启裂和裂纹早期扩展阻力与微观组织结构、断裂过程中消耗功之间关系。结果表明：板条马氏体微观组织结构决定裂纹尖端塑性约束程度；微观组织结构特征不同，裂纹尖端塑性约束程度不同，启裂过程和裂纹早期稳态扩展过程中消耗的弹性能和塑性功不同，导致材料抵抗裂纹稳态扩展的阻力有较大差异。

预变形对低碳含铌钢板条马氏体等温时效性能的影响

研究了预变形对含铌低碳钢常规力学性能的影响。试验结果表明,在等温时效过程中预变形使含铌钢析出过程加快,析出的Nb(CN)变小,而且使含铌钢板条马氏体等温时效拉伸强度提高200MPa,其中第二相Nb(CN)粒子的强化效果约为130MPa,位错强化效果约为90MPa。

同一板条马氏体束内相邻板条位向关系

利用汇聚束电子衍射研究了Ｆｅ２０Ｎｉ５Ｍｎ 钢中同一板条马氏体束内相邻板条的位向关系，发现了同一板条马氏体束内相邻板条之间的孪晶取向关系。

板条马氏体淬火在模具强韧化处理中的应用

实践证明,模具经优化的强韧化工艺处理后,具有强度高、韧性好的特点,且操作简单,成本低廉。基于板条马氏体强韧化机理,板条马氏体淬火广泛应用于模具制造,可大幅度提高模具使用寿命。为获得理想的强韧化效果,必须正确选择热处理工艺参数。

低碳板条马氏体钢中大角度界面对解理裂纹扩展的影响机理

利用背散射电子衍射技术研究了0.02C-5Mn低碳板条马氏体钢中大角度界面对冲击断口中解理裂纹扩展或断口附近二次解理裂纹扩展的影响,以分析该钢韧性的组织控制单元;依据马氏体变体中理想解理晶面{100}的取向差,比较了板条束界和板条块界改变解理裂纹扩展方向的能力。结果表明:解理裂纹或二次解理裂纹扩展时在原奥氏体晶界、板条束界和大部分的板条块界处都发生了大角度转折;板条块界和板条束界阻碍解理裂纹扩展的能力相近,板条块是控制板条马氏体钢解理断裂和韧脆转变温度的组织单元。

30C_rM_nS_iA钢合金板条马氏体性能研究

本文对３０ＣｒＭｎＳｉＡ钢在淬火、淬火加低温回火状态下的组织与性能进行了较系统的实验研究。实验结果表明：３０ＣｒＭｎＳｉＡ钢在淬火及淬火加低温回火状态下的显微组织为板条马氏体，具有优良的机械性能。其应用价值远远超过常规热处理规定的淬火加高温回火状态。

10Ni5CrMoV和12Ni2CrMoVA过热区板条马氏体对韧性的影响

本文研究了10Ni5CrMoV和12Ni2CrMoVA两种高强钢接头过热区板条马氏体数量变化及本身特性对接头韧性的影响。采用金相、断口分析和透射电镜方法,研究了板条马氏体本身形态、位错密度、碳化物析出状态与韧性的关系。阐明了板条马氏体在接头中的作用。为改善高强钢接头韧性,提出了理论和应用的依据。

铁基合金中板条马氏体帐篷型表面浮凸位移的定量分析

表面浮凸伴随着丰富的相变晶体学信息,对板条马氏体表面浮凸的形状应变进行研究,可以获得相变过程中累积的长程应变场的晶体学信息,进而实现对相变应变场和界面结构的准确描述.本文对Fe-20.2Ni-5.5Mn(质量分数,%)合金中板条马氏体表面浮凸进行系统地定量表征,并借鉴双面金相位移合成法合成单面样品浮凸的位移矢量.采用原子力显微镜(AFM)结合电子背散射衍射(EBSD)观察到该合金中板条马氏体浮凸呈帐篷型.EBSD统计分析显示板条马氏体与基体之间位向关系接近K-S关系,它们的惯习面接近(11^-1^-)_f,合成的位移矢量分散在[121^-]_f附近,最大切变角为27.49°.实验中采用AFM观察到的浮凸角为22.41°,小于合成得到的最大切变角,这可能由于惯习面不垂直于自由表面所致.

铌对低碳钢形变板条马氏体组织再结晶的影响

研究了 0 0 5 %C 0 12 %Nb钢板 12 0 0℃固溶 ,10 %冰盐水处理 - 15 %冷轧变形 6 0 0～ 6 80℃时效时Nb对钢中板条马氏体再结晶行为的影响。试验结果得出在 6 0 0～ 6 80℃范围内 ,Nb能阻止变形马氏体组织的再结晶 ,时效组织主要为保持板条马氏体位向的回火索氏体 ,未发现粒状铁素体。该钢在固溶处理 +15 %冷变形 +6 4 0℃时效后的屈服强度为 712 5MPa ,抗拉强度 74 0 0MPa ,延伸率δ519 5 % ,而该钢经固溶处理 +6 4 0℃时效后的屈服强度为 4 90 0MPa ,抗拉强度 5 6 2 5MPa ,延伸率δ52 2 5 % ,发现未经 15 %冷轧变形的0 0 5 %C 0 12 %Nb钢在时效过程板条马氏体组织发生明显的相变再结晶 ,表明时效过程变形能促进Nb的碳氮化物弥散析出 ,阻止板条 马氏体相变再结晶 ,从而提高钢的强度。

板条马氏体细晶合金钢的研究

采用微合金化和控制轧制获得11￣12级细的原始晶粒。研究了板条马氏体细晶粒超高强度钢显微组织、力学性能。结果表明:通过适当的热处理可获得板条马氏体+残余奥氏体+弥散分布碳化物的显微组织,其力学性能最高可达到:抗拉强度为1600MPa￣1936Mpa、断面收缩率为25%￣45%、延伸率为8%￣14%,硬度HRC46￣HRC52,冲击韧性55J/cm2￣100J/cm2高水平性能。

具有板条马氏体基体的球墨铸铁

对球墨铸铁进行低温石墨化退火,不同时间的低温奥氏体化淬火,获得了低碳马氏体基体的球墨铸铁;与退火组织、下贝氏体球墨铸铁进行了机械性能的对比试验。实验结果表明,马氏体含碳量对球墨铸铁的机械性能有明显影响。条状马氏体球铁抗拉强度达1420 MN-m^(-2),α_k=3.2～3.4 kgf·m/cm^2,扭转角达54°;弯曲疲劳极限较常规处理提高10%;接触疲劳极限较常规工艺处理的提高2.3～3.5倍;并且耐磨特性优越。对比实验也发现条状马氏体基体球墨铸铁的断裂韧度也明显地较其它基体组织的高。