Q235碳素钢超细铁素体组织的退火过程研究

在热模拟单向压缩条件下研究了Q235碳素钢形变强化相变产生的超细铁素体退火时的组织及取向(差)演变过程及其应变量和先共析铁素体的影响。结果表明，形变强化相变后细晶铁素体内形变储存能有限，加上渗碳体的钉扎，一般不发生明显的静态再结晶过程。当应变量足够大时，形变后在650℃下保温铁素体发生正常长大。先共析铁素体存在时，形变后在650℃退火时，形变长条铁素体发生明显的(亚)晶粒回复式长大。形变改变了未转变奥氏体的分解方式，表现为奥氏体向离异珠光体的加速转变。讨论了低碳钢形变后铁素体难以再结晶的原因。     

Fe_3Al基合金室温塑性的改善

进行了不同成分、表面状态、相结构、显微组织的Ｆｅ３Ａｌ基合金在真空及空气中的室温拉伸试验，结果表明，与二元Ｆｅ３Ａｌ相比，本研究Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｓｉ等代位合金元素中，仅有Ｃｒ的添加提高真空室温拉伸伸长率。利用中子衍射方法分别确定了上述各元素原子在ＤＯ３结构Ｆｅ３Ａｌ单胞亚点阵中的占位，计算了异类原子间相互作用能。结果表明，由于Ｃｒ原子主要替代Ａｌ原子的次近邻Ｆｅ原子，ＡｌＣｒ原子对的结合能低于ＦｅＡｌ对，降低次近邻反相畴界能，使交滑移容易进行。变形试样表面滑移线及位错组态、位错反相畴界研究结果都证实了这一点。Ｂ２形变热处理工艺使Ｆｅ３Ａｌ基合金塑性得到进一步提高的原因是具备Ｂ２结构、片层状拉长晶粒及表面氧化膜三要素。     

Fe3Al基金属间化合物合金强韧化途径探索

通过多元合金化成分控制及热机械处理工艺优化,Fe_3Al基金属间化合物合金的室温力学性能得到较大幅度的全面提高延伸率由铸态下的2—3％上升到15—20％,屈服强度达到500MPa左右研究表明:片状晶粒、B_2结构及第二相弥散粒子有利于室温性能的全面改善     

碳锰含量对低碳钢超细铁素体组织退火过程的影响

对08钢和20Mn形变强化相变后退火过程的组织演变的观察表明，超细铁素体退火时的长大是应变能及晶界能共同驱动的正常长大，长大阻力是第二组织的钉扎。形变使奥氏体以离异方式加速分解。在所用应变量下，08钢中的超细铁素体快冷到600℃以下不会有明显长夫。碳锰含量的提高降低了形变强化相变进行的程度，使随后的铁素体长大受到相变驱动力的作用并加大了带状组织特征，铁素体难以正常长大。20Mn中第二组织的增多提供了形变强化相变后调整第二组织的空间及必要性。总结了碳锰含量、退火温度、形变量等因素影响的超细铁素体退火时的组织演变规律。     

Ru和Cr对镍基单晶高温合金γ/γ′热处理组织演变的影响

通过对6种不同Ru(0—5.1%,质量分数,下同)和Cr(0—5.7%)含量的镍基单晶高温合金1100℃的时效和热处理组织观察与γ/γ′两相的成分分析,研究了Ru和Cr的独立和交互作用对合金元素成分分配比及热处理组织演变的影响.经1100℃/8 h时效后,在枝晶干处,不含Ru和Cr的基础合金γ′相接近球形,Re在该合金γ/γ′两相中的成分分配比较低,错配度接近于0.在基础合金中加入高Ru后,γ′相立方度和Re的成分分配比略有增大,错配度变负;在不含Ru合金与含Ru合金中,随着Cr含量的增大,γ′相的立方度和Re的成分分配比均显著增大,错配度明显变负.1100℃非加载下的长期热处理研究表明:γ′相接近球形且错配度接近于0的合金γ′相形貌稳定,在2000 h内只出现了粗化,没有发生筏排化现象;γ′相呈中间态并且错配度较小的合金γ′相粗化趋势较为明显;γ′相接近立方体形且错配度中等的合金在热处理800 h后形成近似筏排组织;同时加入Ru和Cr,随着Re的成分分配比和错配度的增大,γ′相为立方体形或长方体形的合金筏排化时间提前;其中高Ru中Cr合金热处理200 h就出现筏排化趋势,而错配度最高的高Ru高Cr合金热处理...     

工艺参数对过共析钢过冷奥氏体动态转变的影响

利用Gleeble 1500热模拟试验机进行单轴热压缩实验,研究了含Al过共析钢和不含Al过共析钢过冷奥氏体形变过程中,形变温度和应变速率对组织演变的影响。结果表明:过共析钢过冷奥氏体形变过程中的动态转变经历动态相变和相变所得珠光体的动态球化、超细化。过冷奥氏体动态相变抑制晶界网状渗碳体的形成。动态转变所经历的两个过程均为热激活过程,受形变温度和应变速率的影响。降低形变温度,使过冷度增加;降低应变速率,使完成应变的时间延长,两者均减小了过冷奥氏体完成动态相变所需的应变量,使相变所得的珠光体经历的变形程度增加,有利于珠光体实现球化、超细化。合金元素Al的添加阻碍铁、碳原子的扩散,推迟过冷奥氏体动态相变的发生,细化所得的球化、超细化复相组织。     

Dynamic Phase Transformation and Spheroidization of Cementite of Hypereutectoid Steel Containing Aluminum during Deformation

利用Gleeble 1500热模拟试验机进行单轴热压缩实验, 研究了合金元素Al对过共析钢缓冷相变和 过冷奥氏体动态相变组织的影响. 结果表明: 在缓冷相变时, Al的加入抑制网状渗碳体形成, 细化珠光体 片层间距; 在过冷奥氏体形变过程中, 动态转变经历动态相变和相变所得珠光体中渗碳体球化及铁素体动 态再结晶等过程. 在动态相变过程中, 没有形成晶界网状渗碳体, 而直接产生珠光体. Al的加入使动态相变过程中奥氏体的稳定性提高、珠光体转变推迟, 进一步细化了珠光体片层间距. 在相变所得珠光体中渗碳体球化及铁素体动态再结晶的过程中, Al阻碍渗碳体粗化, 使渗碳体颗粒和铁素体晶粒尺寸细化.     

STUDY ON MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTIES OF HOT ROLLIED C-Mn-Si-(Al) TRIP STEELS BASED ON DYNAMIC TRANSFORMATION OF UNDERCOOLED AUSTENITE

通过热模拟压缩实验,开展了基于动态相变的热轧C-Mn-Si及C-Mn-Al-Si 系 TRIP钢组织及性能特征的研究. 结果表明, 通过动态相变, 可以使TRIP钢复相组织由细小铁素体晶粒、尺寸细小及位向混乱的贝氏体束、弥散分布的体积分数较高的颗粒状残余奥氏体等组成.由于铁素体、贝氏铁素体间的大量晶界、贝氏铁素体内的高位错密度以及铁素体晶粒间大量的细小颗粒状残余奥氏体,使实验钢具有连续屈服、屈强比低、强度较高及 塑性良好的特点. 其中, C-Mn-Si 钢的抗拉强度为890 MPa, 延伸率为26%; C-Mn-Al-Si 钢的强度为760 MPa, 延伸率为32%.     

基于动态相变的热轧C-Mn-Al-Si系TRIP钢组织演变

通过热模拟压缩实验,研究了基于过冷奥氏体动态相变的C-Mn-Al-Si系热轧TRIP钢的组织演变规律.结果表明,在过冷奥氏体动态相变过程中,铁索体相变速率较快,生成铁索体的体积分数与应变量有着一定的对应关系,铁素体晶粒细小且未相变的奥氏体更加分散.在贝氏体等温处理时,过冷奥氏体动态相变后较大尺寸的奥氏体能够较快地发生贝氏体相变,但生成的贝氏体束尺寸较小,位向较为混乱;而位于相邻铁素体晶粒间,尺寸在0.5-1.5μm之间的细小奥氏体岛稳定性较高,不易于发生贝氏体相变.通过过冷奥氏体动态相变和随后的等温贝氏体处理,可以获得晶粒细小的铁索体、体积分数较高的残余奥氏体、贝氏体和残余奥氏体分布更加弥散的热轧TRIP钢.