低碳微量铌钢形变过程中动态相变的特点

用热模拟变形实验研究了低碳微量铌钢形变中的动态相变以及形变后冷却中的相变行为，透射电镜观察了Nb（CN）的析出及对铁素体晶粒截径和体积转变量的影响。结果表明：含Nb钢动态相变中铁素体形核位置依次为原奥氏体晶界、铁素体，奥氏体的相界前沿直至奥氏体晶内，随着细小的应变诱导Nb（CN）析出在基体上弥散分布，铁素体的转变量大幅增加并且其相变长大趋势得到有效抑制，使得铁素体的长大在时间和空间上均受到限制，是一个以形核为主的过程，相变完成后铁素体晶粒截径约为2舯；而形变后冷却相变工艺中铁素体的形核位置主要为奥氏体晶界以及形变带，而大量弥散分布的Nb（CN）析出对细化铁素体晶粒的作用并不明显，是一个形核长大的过程，最终得到的铁素体晶粒截径约为7μm。     

等温处理对中碳含钒微合金钢晶内铁素体形成的影响

研究了600,550,500和450℃等温处理对中碳含钒微合金钢晶内铁素体形成的影响,及530℃下钢的组织随等温时间的转变规律.同时测量了不同等温温度处理后钢的维氏硬度,分析了钢中诱导晶内铁素体析出的夹杂物的成分.结果表明:由600℃逐渐降低至500℃进行等温处理,晶内铁素体的含量随之增加,其形状由等轴状变为针状,钢的硬度逐渐降低;但是等温温度降至450℃时,钢中出现了贝氏体,钢的硬度亦随之升高.实验中发现,在远离原奥氏体晶界处,晶内铁素体先于珠光体发生形核长大;由Si、Mn、Ti和V等元素构成的及Mn、Ti和S等元素构成的复合夹杂物可以诱导晶内铁素体形核析出.     

低碳钢铁素体相变析出行为

利用高温淬火相变仪测定了EH40级船板钢晶内铁素体的相变温度区间,又利用高温共聚焦显微镜对晶内针状铁素体的相变析出行为进行了原位观察。结果表明:能得到针状铁素体的最佳降温速率为10℃/s,升温过程中奥氏体开始相变温度Ac_1=743℃,降温过程中奥氏体结束相变温度Ar_1=546℃;针状铁素体的生长过程伴随着加速和减速现象;观察到针状铁素体的3种形核方式,分别为夹杂物诱导形核、在奥氏体晶界上感生形核析出以及在晶界铁素体上感生形核析出。最后揭示了从铁素体析出生长到形成连锁组织的作用机理。     

微合金非调质钢36MnVS6轧后控冷对组织性能的影响

研究了冷却速度对微合金非调质钢36MnVS6钢组织、强度以及冲击性能的影响。结果表明：轧后冷却速度直接影响铁素体+珠光体的晶粒度和组织强度。提高冷却速度有助于加速铁素体形核,实现晶粒细化。冷却速度控制在1.5 ℃/s得到细化的铁素体+珠光体组织,铁素体不仅沿奥氏体晶界析出,同时在奥氏体内析出形成晶内铁素体组织,随后析出的珠光体团也得到充分细化。冷却速度继续提高到2.0 ℃/s形成铁素体+珠光体+贝氏体组织,冲击性能降低。最佳的冷却速度控制在1.5~2.0 ℃/s。     

非调质钢36MnVS6轧后控冷对组织与性能的影响

研究了冷却速度对微合金非调质钢36MnVS6钢组织、强度以及冲击性能的影响。结果表明:轧后冷却速度直接影响铁素体+珠光体的晶粒度和组织强度。提高冷却速度有助于加速铁素体形核,实现晶粒细化。冷却速度控制在1.5℃/s得到细化的铁素体+珠光体组织,铁素体不仅沿奥氏体晶界析出,同时在奥氏体内析出形成晶内铁素体组织,随后析出的珠光体团也得到充分细化。冷却速度继续提高到2.0℃/s形成铁素体+珠光体+贝氏体组织,冲击性能降低。最佳的冷却速度控制在1.5~2.0℃/s。     

夹杂物/析出相尺寸对晶内铁素体形核的影响

建立了铁素体在夹杂物/析出相上形核的物理模型.从相变形核热力学和动力学机理出发,研究了晶内铁索体在夹杂物/析出相上的形核过程,分析了夹杂物/析出相的尺寸、界面性质等因素对晶内铁索体相变形核的影响.结果表明,与铁素体具有较小接触角的夹杂物/析出相更有利于晶内铁素体形核.当夹杂物与基体的界面性质一定时,铁索体在夹杂物上形核的难易程度主要取决于夹杂物的尺寸(夹杂物的曲率半径),尺寸过小不利于铁索体形核,尺寸过大对形核贡献较小.对任意类型的夹杂物/析出相,给出了其计算最优尺寸的方法,计算结果与实际吻合良好.     

低碳合金钢变形奥氏体的相变研究

利用Gleeble-1500热模拟试验机对低碳合金钢进行了不同变形量、冷却速度的热模拟实验.经OM和TEM观察表明,当未变形奥氏体以10～30℃/s连续冷却时,贝氏体铁素体优先在奥氏体晶界处形核,然后呈板条状从奥氏体晶界向晶内长大,并且可以从最终的组织看到原奥氏体晶界.与未变形奥氏体相比,当奥氏体在880℃经过40%变形、并以10～30℃/s连续冷却时,由于变形增加了奥氏体晶粒的形变储存能,促进了先共析铁素体在奥氏体晶界位置优先形成,所以贝氏体铁素体只能在奥氏体晶内形成,从最终的室温组织不能看到原奥氏体晶界.     

微合金钢高温热塑性低谷区硼的偏聚

利用径迹显微照相技术研究了2.25Cr-1.0Mo钢以15℃/s从1320℃冷却到1000、900、800℃等温10s时硼的分布,讨论了硼的偏聚对含硼低碳钢热塑性的影响.结果表明,从高温冷却到各实验温度时,硼偏聚到奥氏体晶界,在900℃左右偏聚量最大.含硼0.00075 wt%样品晶界与晶内均未出现明显的含硼析出,含硼0.0035 wt%的样品冷却到900℃和800℃时,时,晶界与晶内出现少量含硼析出物.含硼0.0081 wt%的样品,在1000℃时,晶界和晶内均已出现大量含硼析出物,随着温度的降低,含硼析出物增多,冷却到800℃时,偏聚到晶界的硼多数已析出.分析表明添加硼后,硼偏聚到奥氏体晶界,抑制了晶界处铁素体的形核,提高了含硼钢的热塑性.     

Mn-Si-Cr系中碳钢在过冷奥氏体状态下变形时的显微组织演变

将Mn-Si-Cr系中碳钢在过冷奥氏体状态下进行低速率变形, 变形促进先共析铁素体转变, 但未见层状珠光体形成. 铁素体在奥氏体晶界和晶内形核, 以近似等轴状长大、交联, 并分割奥氏体, 形成富碳奥氏体区. 随着变形量的增大, 铁素体可在富碳奥氏体区内部继续形核长大并交联, 导致富碳奥氏体区不断被分割且碳浓度升高, 当碳浓度足够高时, 一次析出球状碳化物可在富碳奥氏体区边界处形成, 尺寸为0.5-1 μm; 变形过程中铁素体的动态回复和再结晶导致碳原子从Cottrell气团中逸出, 在铁素体内部形成几十纳米的二次析出球状碳化物.     

二次热循环对晶内铁素体的影响

采用物理模拟的方法研究了二次热循环对晶内铁素体的影响。用自动图像分析仪测量了夹杂物的大小、分布和密度，用透射电镜观察了晶内铁素体的形貌，并用能谱对诱导晶内铁素体形核的夹杂物进行了成分分析。研究结果表明，二次热循环对夹杂物的直径大小、分布和密度几乎没有影响。经过二次热循环过程后，诱导晶内铁素体形核、长大的夹杂物为MnO、TiO、SiO2、Al2O3和MnS、CuS、(Mn，Cu)S的复合物。800-500℃的时间为10a时，出现了晶内铁素体的感生形核。晶内铁素体的感生形核是由于一次品内铁素体有较高的界面能和高密度的位错，两者共同促进晶内铁素体的感生形核。