超低碳贝氏体钢焊接热影响区研究

用Ｇｌｅｅｂｌｅ－１５００热模拟机研究了超低碳贝氏体（ＵＬＣＢ）钢，在不同焊接模拟热循环条件下ＨＡＺ的组织与性能。结果表明，适量铌，硼合金化的ＵＬＣＢ钢在不同焊接条件下都能获得具有良好冲击韧性的贝氏体组织。但焊接工艺的不同也直接造成焊后组织的差异而使低温断裂行为有所不同。采用径迹显微照相技术（ＰＴＡ）研究了硼在钢中的偏聚行为，进一步探讨了不同ｔ＿（８／５）时间对贝氏体组织形态的影响以及不同组织对低温裂纹扩展产生的不同作用。

扩散过程中空位的作用及其地位

本文讨论了空位对间隙原子和代位式原子扩散的影响及它们之间的相互作用:在间隙合金中,由于复合体的存在,间隙原子与空位在扩散过程中将通过复合体的形成与分解反应而相互关联;在|E_b|<kT的代位式合金中,若认为元素的扩散是通过空位交换机制进行的,空位对组元的扩散有较大的影响,在研究上述两种合金扩散的微观过程基础上,得到了一般情况下此二类合金中的扩散方程,而Fick第二定律的扩散方程不过是忽略了空位影响的一个近似式。

硼在铁基及镍基合金中的扩散

用径迹显微照相技术（ＰＴＡ）测定和研究了９００－１２００℃范围内面心立方０４ＭｎＮｂＢ，２５ＭｎＴｉＢ，Ｆｅ－３０％Ｎｉ－Ｂ和Ｎｉ－Ｂ合金以及体心立方Ｆｅ－３％Ｓｉ－Ｂ合金中硼的扩散系数，得到了相应的扩散常数Ｄ＿０和扩散激活能Ｑ的值．实验表明：实际合金中硼的扩散速度与早期文献报道有较大差距，在体心立方结构的Ｆｅ－３％Ｓｉ－Ｂ合金中硼的扩散速度比面心立方结构的钢中快很多。

硼在体心立方Fe-3%Si合金中的晶界偏聚行为

利用硼径迹显微照相(PTA)技术研究了体心立方Fe—3%Si合金试样在冷却和淬火等温过程中硼向晶界的偏聚行为结果表明:Fe-3%Si合金中硼的晶界平衡偏聚趋势高于奥氏体合金,也不存在淬火诱导硼向晶界的非平衡偏聚.硼原子与晶界结合能Q=55.7 kJ/mol用淬火诱导非平衡偏聚的复合体机制解释了硼在Fe-3%Si合金与奥氏体合金中偏聚行为异同的原因.

含硼超低碳贝氏体钢焊接热影响区组织性能及其硼分布

用Ｇｌｅｅｂｌｅ－１５００热模拟机研究了超低碳贝氏体（ＵＬＣＢ）钢经不同工艺处理后ＨＡＺ的组织与性能。结果表明，适量Ｎｂ，Ｂ合金化的ＵＬＣＢ钢在不同焊接条件下都能获得具有良好冲击韧性的口氏体组织。但焊接工艺的不同也直接造成焊后组织的差异而使低温断裂行为有所不同。通过对二次裂纹的直接观察。探讨了裂纹在不同组织中的扩展机制。二次循环明显使ＨＡＺ晶粒细化，而且随加热速率的增大，虽然韧脆转变温度略有提高，但其低温冲击韧性却明显改善。径迹显微照相试验结果表明，奥氏体化条件不同会造成硼在奥氏体晶界偏聚状态的不同，而使相交后贝氏体组织在形态及性能上出现差异。

溶质原子向晶界的非平衡偏聚机制

本文以空位-溶质原子拖曳机制为基础,并考虑了空位、溶质原子和复合体三者的反应平衡及晶界平衡偏聚的作用,得到了溶质原子的非平衡晶界偏聚动力学方程。对硼在奥氏体中等温及连续冷却时所产生的非平衡晶界偏聚现象进行了理论计算,得到了与实验较为一致的结果。

Fe-3%Si中再结晶运动晶界上硼的偏聚

利用硼径迹显微照相技术研究了在Fe-3％Si合金中热变形再结晶运动晶界上硼的偏聚行为和特点。结果表明;在1000℃、20％变形后再结晶过程中,硼在运动晶界上存在明显的富集,而当晶界运动停止时,这种富集也将随之消失。利用位错在晶界消失的驰豫机制,对这种溶质原子在移动晶界上的非平衡偏聚作了初步的探讨。