超高强度钢板非扩散型相变的动力学研究

通过在Gleeble-3500热模拟实验机上开展BR1500HS试样的等温相转变测试实验,获得了非扩散型相变温度区间中各温度下的热膨胀曲线,运用热膨胀法同时结合微观组织,得出BR1500HS试样在非扩散型相变区间的相转变规律;引入Marburger-Koistinen公式拟合获得非扩散型相变的动力学模型,将所建立的模型导入有限元分析软件中,开展模拟还原相变测试过程。将模拟结果与实验结果对照。结果证明,所建模型具有较高的准确性。

强磁场作用下材料扩散型固态相变的微观机理

为探讨强磁场对物质原子尺度行为(电子运动、离子扩散)的影响,采用光学显微镜研究强磁场作用下Fe-0.12%C合金的扩散型固态相变;采用数字多用表测量强磁场作用下的纯铝板电阻研究其电子分布.结果表明:随磁感应强度增强,Fe-0.12%C合金室温显微组织中,铁素体晶粒平行于磁场方向伸长并呈链状排列的趋势增强,珠光体团的长轴方向平行于磁场方向伸长的程度也增强;纯铝板的电阻在平行于磁场方向放置时减小,垂直于磁场方向放置时电阻有增加趋势.这是由于组成金属晶体的自由电子和排列成晶格状的金属离子在磁场作用下受到洛伦兹力的作用,随磁感应强度增强,沿磁场方向的电子浓度、金属离子扩散有增强趋势,导致磁场作用下材料扩散型相变的室温组织出现形状各向异性.

超高强度钢扩散型相变测试及其动力学模型

基于Gleeble 3500热模拟试验机开展了一系列BR1500HS钢圆棒试样的等温相变测试,得到了其扩散型相变的热膨胀曲线,结合试样微观组织观察结果综合确立扩散型相的种类,进而绘制出BR1500HS钢扩散型相变的等温转变曲线（TTT曲线）,曲线呈＂双C型＂,＂鼻温＂分别为480和640℃,这两个温度下对应孕育期最短。最后,引入Johnson-Avrami动力学方程建立了该材料扩散型相变动力学模型,所建立的模型可以预测超高强度钢扩散型相变温度区间内任一转变条件下扩散型相转变体积分数与时间的关系：针对转变温度而言,在较低温度下转变速率快;针对转变阶段而言,在转变中间阶段转变速率快,具体定量关系由模型表达式给出。

马氏体相变研究的最新进展(七)

5.3依据位向关系设计切变模型的误区随着温度的降低,母相中原子的扩散越来越困难,直到不能扩散位移,因此,在各种相变过程中,原子的位移方式不同是导致各类相变机制不同的根本原因。在较高的温度区间,过冷奥氏体发生共析分解,是原子进行以界面扩散为主的扩散型相变。过冷奥氏体在中温区,其碳原子可以长程扩散,但是铁原子和替换原子逐渐难以扩散,直至不能扩散。

纯铁γ—α转变机制求索

依据前人的实验数据 ,运用传统计算方法 ,对纯铁γ -α转变扩散机制进行了检验 ,结果表明 :完成转变需用时间的理论计算值与实验值有 3～ 4个数量级的差异。根据非切变相变大多存在非共格相界的特点 ,由相界原子参与相变的设想提出了存在非共格相界的非切变相变“相界与母相原子联动位移”机制。运用热力学基本原理对“联动”和新相连续长大的条件进行了简要分析。对固态相变的分类提出了质疑并建议把“扩散型相变”限定为新相与母相化学成分不同的相变。

Fe-Fe3C 相图与 C 曲线

金属材料及热处理课中有两张重要的图,即 Fe-Fe3C 相图和 C 曲线。Fe-Fe3C 相图是研究铁碳合金的基础,是分析钢铁材料和制定热加工工艺的工具。因此,它是研究钢铁材料的最基本也是最重要的一张图。这张图的两个坐标是温度和成分,反映了铁碳合金在平衡状态下成分——温度——平衡组织之间的关系,它没有涉及时间因素,即它是在无限缓慢冷却条件下得到的。C

强磁场下冷却速度对Fe-0.12%C合金显微组织的影响

研究了强磁场(12T)下冷却速度对Fe-0.12%C合金中的珠光体组织形貌的影响.结果表明:强磁场下珠光体团的长轴方向与磁场方向平行且伸长的程度随其冷却速度的提高而减弱.板平面平行于磁场方向比垂直于磁场方向放置的试样的珠光体面积分数低,同时珠光体团长轴方向与磁场方向平行且伸长的程度也低.最后,探讨了强磁场下珠光体组织形貌的演变机理.

强磁场下奥氏体化保温时间对Fe-0.12%C合金珠光体的影响

利用光学显微镜研究了强磁场(12 T)下奥氏体化状态的保温时间对Fe-0.12%C合金连续冷却转变珠光体组织形貌的影响.结果表明:强磁场作用下合金中珠光体团的长轴方向与磁场方向平行且伸长的程度随其奥氏体化温度下保温时间增长而增强;相同强磁场热处理条件下,板平面平行于磁场方向比垂直于磁场方向放置的试样的珠光体面积分数低,同时珠光体团长轴方向与磁场方向平行且伸长的程度低.