低碳钢形变诱导铁素体相变过程中碳的扩散行为

在Gleeble 1500热模拟机上对低碳钢Q235进行了热压缩实验,用电子探针分析了热变形试样微观组织中的碳浓度分布.结果表明,形变诱导铁索体晶粒中的碳含量明显过饱和.这表明在形变诱导铁素体相变过程中,碳没有发生明显的从铁素体向奥氏体扩散.从热力学的角度分析,在高于奥氏体-铁素体平衡转变温度Ae3变形,变形存储能的作用最终降低了体系相变后的自由能,使得在形变诱导铁素体相变过程中,碳无需发生从铁素体向奥氏体的扩散.

低碳钢在A_(e3)温度之上的形变诱导铁素体(一种马氏体)的相变研究

通过对低碳钢Q235的单向压缩实验,研究了应变、应变速率和变形温度(高于奥氏体铁素体平衡转变温度Ae3)对形变诱导铁素体相变的影响,通过光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪研究了热变形试样的微观组织结构,利用纳米压痕仪测定了形变诱导铁素体和先共析铁素体的纳米压痕硬度和弹性模量.结果表明,形变诱导铁素体相变可以在Ae3 温度之上发生且应变速率和应变越大,相变越容易.在名义应变ε=80%,应变速率ε=20s-1的条件下形变诱导铁素体相变上限温度为945℃(Ae3+98℃).同时发现一个有趣的现象是,在870-920℃区间内变形时,随变形温度下降,应力上升;而在830-870℃区间变形时,随变形温度的下降,整体应力反而下降.与先共析铁素体X射线衍射峰比较,形变诱导铁素体X射线衍射峰明显向小角度方向漂移,形变诱导铁素体的纳米压痕硬度和弹性模量亦明显大于先共析铁素体. 实验表明,这种形变诱导铁素体本质上是一种马氏体.

变形速率对普碳钢中形变诱导铁素体相变的影响

针对普通碳素钢(Q235类型),研究在Ae3～Ar3温度区间内采用形变诱导铁素体机制获得超细晶铁素体的数量与变形速率的相互关系.实验在Gleeble 1500热模拟实验机上进行.实验方案为:1 000℃保温2 rmin,以10℃/s的速度冷却到变形温度[Ae3(840℃)至Ar3(780℃)],变形量为30%～50%,变形后立即水淬.结果表明,在840℃变形时,随着变形速率的增大,形变诱导铁素体量增多;在780℃变形时,随着变形速率的增大,形变诱导铁素体量减少;而在840～780℃之间变形时,变形速率存在最佳值,在该值下诱导生成的铁素体量最大.

ZrC/奥氏体相界面形变诱导铁素体相变超细化机理

利用Gleeble-1500热模拟试验机进行单轴热压缩实验,研究了含ZrC粒子的低碳钢在形变诱导相变过程中ZrC粒子对铁素体晶粒细化的影响及铁素体形核的基本特性。结果表明:一定粒径和体积分数的ZrC粒子弥散分布于基体相中时,能够阻碍位错的运动,形成集中形变区,加速形变诱导相变的进程,因而提高铁素体形核率,导致铁素体晶粒细化;ZrC/奥氏体相界面上形变诱导铁素体相变具有形核位置不饱和性、新生α相超细晶的特点;在应变条件下,铁素体晶粒在〈111〉方向择优取向,晶粒内部存在一定量的小角度晶界,由于铁素体动态再结晶的发生,组织进一步细化。ZrC/奥氏体相界面铁素体晶粒的超细化机理是形变诱导相变、铁素体动态再结晶及ZrC粒子弥散强化三者同时作用的结果。

低碳钢形变诱导铁素体相变技术

叙述了获得超细晶粒铁素体的形变诱导相变技术的定义和基本特征,从形变诱导铁素体相变实验证实、相变原理、产物性能、影响因素和相变机制等方面系统地评述了变形诱导铁素体相变以及该技术在低碳钢板材轧制工艺中的应用前景.

ZrC/奥氏体相界面形变诱导铁素体相变的研究进展

介绍了国内外超细晶粒钢的研究现状,阐述了含ZrC颗粒的此类钢在过冷奥氏体形变过程中,ZrC颗粒对形变诱导铁素体相变的热力学条件、动力学关系和铁素体晶粒细化的影响;指出了外加第二相颗粒等增加聚集形变能缺陷的新方法是我国在现有装备轧制能力不足的条件下获得超细晶粒低碳钢中厚板的关键技术,以及今后低碳钢形变诱导铁素体相变晶粒细化的研究方向。

变形量和变形后保温时间对Q235钢形变诱导铁素体逆相变的影响

通过对Q235钢在Gleeble1500热模拟试验机上压缩变形后保温不同时间的显微组织进行观察,研究了变形量和变形后保温时间对形变诱导铁素体向奥氏体逆相变的影响。结果表明:在相同温度和相同变形速率下,随着变形量的增加,发生形变诱导铁素体逆相变的时间逐渐变短;同时随着保温时间的延长,铁素体的含量出现由多到少、再到多的变化趋势,而且铁素体出现了两种不同原因导致的晶粒长大。

铌、钛微合金化仿晶界型铁素体／粒状贝氏体复相钢的形变诱导铁素体相变的研究

以仿晶界型铁素体型／粒状贝氏体复相钢为对象,研究了铌、钛微合金化对其形变诱导铁素体相变的影响以及以仿晶界铁素体／粒状贝氏体为基本组织的复相钢形变诱导铁素体相变规律。研究表明,仿晶界铁素体／粒状贝氏体复相钢进行微合金化,会使其形变诱导铁素体相变受到抑制而推迟;同时因为微合金元素的加入,细化了相变中诱导析出的铁素体晶粒,有利于复相钢中粒状贝氏体的形成。形变参数对相变过程有着显著的影响,奥氏体化温度决定了奥氏体原始晶粒尺寸同样影响着形变诱导铁素体相变过程。采用合适的形变参数和奥氏体温度都可以促进形变诱导铁素体相变的进行从而细化铁素体晶粒。

20CrMnTi形变诱导铁素体相变研究

利用形变诱导铁素体相变可以获得超细晶粒,从而具有优良的性能。本文研究了以低合金钢20CrMnTi为材料,快速获得形变诱导铁素体相变的工艺,通过控制压缩比为3.0左右,控制弛豫时间限制为40s,流动水中冷却可以得到均匀细小的铁素体组织,晶粒度大小在5um左右。

形变量和冷却速度对SCM435冷镦钢形变诱导铁素体相变的影响

通过热模拟试验研究了两相区轧制,研究了形变量(15%-40%)和冷却速度0.8℃/s和1.2℃/s对SCM435冷镦钢的形变诱导铁素体相变的影响。结果表明:SCM435钢在奥氏体和铁素体两相区(750~850℃)轧制,在0.8℃/s的冷速下,随形变量增加,形变诱导铁素体体积分数呈升高趋势,并存在粒状珠光体组织,硬度呈先降低再升高的趋势;在1.2℃/s的冷速下,随形变量增加,形变诱导铁素体体积分数呈降低趋势,并出现了粒状贝氏体组织,硬度呈升高趋势。

形变诱导铁素体的形成机制

Ｇｌｅｅｂｌｅ ２０００热模拟实验机上采用变形开始的同时喷水淬火和减少变形量的方法，对形变诱导铁素体的形成机制进行了一系列实验研究实验研究表明，形变导致了铁素体的块型相变和针状铁素体的相变析出，同时在奥氏体温区形变诱导铁素体在变形后具有不稳定。

变形诱导铁素体相变——现象与理论

晶粒超细化是钢铁材料的重要发展方向 ,而变形诱导铁素体相变是最接近于现行钢铁生产 TMCP的晶粒超细化方法 ,应用前景良好。从实验证实、热力学、动力学、影响因素和相变机制 5个方面系统地评述了变形诱导铁素体相变。对存在的学术分歧既进行了客观评述 。

Nb的析出对变形诱导铁素体相变的影响

通过Gleeble2000热模拟实验机,研究了X65管线钢中Nb在变形奥氏体中的析出状态对变形诱导铁素体相变(DIFT)的影响。试验结果表明,在奥氏体临界区变形时,第一道次变形后,随变形后等温时间延长,诱导铁素体量变化不大。等温时间达120s时,变形奥氏体仍未发生再结晶。在道次间随时间延长,Nb的析出量增加,第二道次变形后诱导的铁素体也显著增加。微合金元素Nb通过碳氮化物的析出作用促进变形诱导铁素体相变。

SPHC钢应变诱导相变细化铁素体晶粒

以SPHC钢为对象，在Gleeble-1500型热模拟机上进行单道次热压缩试验，通过分析变形后的应力与应变曲线及变形过程中的金相组织变化，研究应变诱导相变的基本规律及铁素体晶粒细化效果．结果表明：在750-830℃的变形中存在应变诱导铁素体相变，并获得超细晶铁素体晶粒尺寸为1．6～4．6μm；降低变形温度将增加相变所需化学驱动力，促进应变诱导铁素体相变的发生，从而细化铁素体晶粒；在一定的应变条件下，应变诱导相变获得的铁素体晶粒尺寸和体积分数均随应变速率的增加而减少．

应变诱导铁素体相变轧制铝硅系耐候钢的组织与性能

通过测定自制铝硅系耐候钢的连续冷却转变曲线,确定了应变诱导铁素体相变轧制工艺;采用该工艺对试验钢进行轧制,研究了轧制后的显微组织、力学性能以及在质量分数3.5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能,并与SPA-H钢的进行了对比。结果表明:试验钢在0.5~25℃·s-1冷速范围内只存在铁素体和珠光体转变区;热轧后的显微组织由单一铁素体组成,部分铁素体的晶粒尺寸小于3μm;与SPA-H钢相比,试验钢具有更高的伸长率和更低的屈强比,且冲击韧性优良;在NaCl溶液中腐蚀后,试验钢表面锈层中存在多层致密铝、硅元素富集层,且表面锈层的耐腐蚀性能优于SPA-H钢表面锈层的,因此试验钢的耐氯离子腐蚀性能优于SPA-H钢的。

304不锈钢形变诱导马氏体相变的影响因素分析

使用室温拉伸和高温拉伸实现了304奥氏体不锈钢不同应变率及不同温度下的拉伸塑性变形,使用铁素体测量仪、XRD等分析手段测试了不同应变率、不同组织状况及不同温度下的形变诱导马氏体转变量.结果表明,形变诱导马氏体的转变量与应变率、组织均匀度及变形温度三种因素有关,室温形变时,随着塑性变形率的增加,马氏体转变量逐渐上升;对于室温下周向变形率为30%的内高压成形环焊缝拼焊管而言,母材、热影响区和焊缝处的马氏体转变量依次呈上升趋势,组织均匀性越差,马氏体的转变量越高;高温拉伸时,随着环境温度的上升,马氏体的转变量呈下降趋势,在275℃时,马氏体的转变量趋近为0.

ZrC/奥氏体相界面形变诱导相变动力学

研究热模拟单向压缩条件下含ZrC粒子的低碳锰(铌)钢在形变诱导相变过程中的铁素体转变动力学关系。研究结果表明:添加ZrC粒子使试验用钢奥氏体晶界的形核率明显增加,影响形变诱导铁素体的形态、分布及晶粒细化效果;高温变形时由于形变诱导的作用,铁素体转变量随应变的增大不断增加,而铁素体晶粒的细化主要是由于动态再结晶的作用,试验用钢在形变诱导相变的变形温度TAe3～TAr3之间的低温区进行变形(TAe3为形变诱导相变的开始温度,TAr3为形变诱导相变的终止温度),可以加速铁素体形核;同时,一定粒径和体积分数(<0.6%)的ZrC粒子作为形变和再结晶核心,不仅阻碍位错的运动,而且造成位错密度增大,因而提高α-Fe形核率。在温度为900℃、应变速率为1s-1的条件下,试验用钢获得超细组织对应的ZrC粒子临界体积分数为0.6%。

2205双相不锈钢热变形过程中形变诱导相变的探讨

对不同热变形工艺的热轧2005双相不锈钢试样进行了EBSD分析。结果表明,在2205双相不锈钢热轧变形过程中,发生了γ→δ逆相变。进一步的分析显示,工艺参数对这种逆相变的影响规律是:随着变形量的增加和变形温度的降低,该相变的转变量增大。

形变奥氏体中铁素体相变及微合金钢强韧性研究

摘自冶金部钢铁研究总院研究生李箭的博士学位论文,导师:孙珍宝、孙福玉。 高强度低合金钢发展基本趋势是微合金化与控制轧制及控制冷却的有机结合,而形变奥氏体的相变及微合金钢的强韧性是这类新型材料的关键。 本文从形变奥氏体铁素体相变热力学和动力学等方面研究了奥氏体化温度,奥氏体→铁素体相变前形变量及冷却速率对含Nb微合金钢相变过程的影响。