加V中碳钢的组织和相界面析出强化机制

研究了加入钒的中碳钢奥氏体转变为铁素体(F)和珠光体(P)时相界面析出的组织与性能的关系。钒的加入量分别为0.1%、0.3%和0.5%。热处理工艺为:于1473 K保温86.4 ks后炉冷,S45C钢在1423 K保温0.6 ks,加钒钢再加热至1473 K保温0.6 ks,随后在不同温度盐浴中等温。结果表明,加钒的S45C钢在奥氏体转变为铁素体和珠光体过程中有VC在相界面析出,硬度提高;随着加钒量的增加,析出的VC更细小,硬度提高更明显此外,VC主要在不具备特定的晶体位向关系的相界面即F/P界面析出,这是一种与以往的台阶机制不同的机制。

Mn和Si对Fe-0.6C钢中珠光体-奥氏体相变的影响

通过盐浴热处理实验,研究了Fe-0.6C二元合金和Fe-0.6C-1M/2M三元合金(质量分数,%,M为Mn和Si)在1073 K下的组织演化和相变动力学.结果表明,Fe-0.6C合金在1073 K保温约5.5 s完成珠光体→奥氏体转变,珠光体中渗碳体先于铁素体转变成奥氏体;添加1%Si减缓了奥氏体化速率,但未改变渗碳体先消失的特征;添加1%—2%Mn略微缩短了奥氏体转变完成时间,但珠光体中渗碳体和铁素体几乎同时完成奥氏体转变.在C扩散控制长大的假设下,奥氏体在单个珠光体片层间的一维长大模拟结果表明,通过改变界面处奥氏体的C浓度,Mn提高奥氏体生长速率而Si减缓奥氏体生长速率,与奥氏体化动力学实验结果一致.1073 K下Fe-C-Mn/Si三元合金的珠光体-奥氏体相变由C扩散控制.

加热速率对逆转变奥氏体微观组织的影响

为了研究连续加热过程中加热速率对逆转变奥氏体微观组织的影响,通过热膨胀仪和EBSD研究了不同加热速率下部分逆相变和完全逆相变后的微观组织。结果表明,高加热速率促进了块状奥氏体的形成,而低加热速率有利于针状奥氏体的形成,且加热速率越大,最终逆转变完成时奥氏体晶粒尺寸越微细。高加热速率使得奥氏体形核和长大被推向高温区进行,高温区块状奥氏体为置换性合金元素非配分长大模式,长大速率极快。因此,高加热速率促进了块状奥氏体的形成。

Fe-1．5(3．0)％Si-0．4％C合金贝氏体不完全转变现象及伴随的渗碳体析出

从热力学、动力学角度对Fe-1.5(3.0)%Si-0.4%C(质量分数)合金在400~500℃等温贝氏体相变过程中的贝氏体不完全转变阶段可以出现渗碳体析出的现象进行了深入分析。结果表明,贝氏体不完全转变阶段渗碳体的析出动力学非常缓慢。热力学分析表明,缓慢的渗碳体析出动力学与其很小的化学驱动力和/或渗碳体析出需要Si原子配分有关。证实了贝氏体不完全转变现象可以伴随有碳化物析出,但碳化物析出动力学在贝氏体不完全转变阶段需要非常缓慢。