冷却过程中硼的晶界非平衡偏聚实验观察

用硼径迹照相法和透射电镜观察了冷却过程中硼的晶界非平衡偏聚形成过程．实验发现,以2℃/s冷速从1150℃冷却到640℃的过程中,硼在晶界上的非平衡偏聚可以分成扩散行为不同的3个阶段．实验测定了晶界富集因子、富集带宽度、贫硼区宽度和贫化因子等偏聚特征,并对有关现象进行了初步讨论．     

硼在奥氏体晶界的两种偏聚形式

用PTA方法研究了Fe-30%Ni合金中硼在晶界的偏聚行为。实验表明在550-1200℃保温后用不同方式冷却的试样中存在平衡与非平衡两类硼偏聚,它们各自的形成机制不同,试验条件对它们的影响不同。平衡偏聚在保温时形成,在低温区淬火时起主要作用。在高温加热后,用通常冷却速度淬火时,晶界偏聚主要来源于冷却过程中产生的非平衡偏聚,实际瘁火试样中观察到的硼偏聚是这两类偏聚的叠加。试验指出,Fe-30%Ni合金中偏聚方式有一个转折温度区,这温度受冷却速度影响,在通常冷却速度下,这个转折温度在650~750℃之间。     

超低碳贝氏体钢快速加热奥氏体长大过程中移动晶界上硼的反常偏聚

利用径迹显微照相技术研究了超低碳贝氏体钢焊接热影响区在焊接热循环快速加热过程中硼在奥氏体晶界上的偏聚行为。发现以高密度位贝氏体为原始组织的材料进行快速加热时，新形成的奥氏体晶粒边界上在很高温度下仍会出现反常的晶界硼偏聚。用晶界位错驰原制对这种新的非平衡现象进行了讨论。     

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。     

溶质原子晶界偏聚动力学过程的数值模拟

建立了溶质原子在晶界的平衡偏聚、非平衡偏聚、晶界偏聚溶质向沉淀析出转化以及冷却速度等因素的晶界偏聚物理模型和数学模型.模型考虑了晶界及晶界附近扩展畸变区对溶质的吸附作用和吸附能力.对含硼0.0010%的Fe-40%Ni-B合金体系从1150℃连续冷却到640℃的过程中硼的晶界偏聚状态进行了模拟计算.计算表明,晶界区域硼富集因子在降温初期增加较快,随后增幅变缓,模拟数据显示过程中有晶界区域硼原子向晶内的反向扩散;当晶界上偏聚的硼转化为析出物时,晶界区域富集因子的增加再次变快.模拟计算结果与已发表的实验结果吻合较好.     

电工钢中的晶界偏聚

近年来，电工钢中的晶界偏聚问题已受到材料科学工作者的普遍关注。本文首先对杂质元素在晶界偏聚引起的一些有关的基本物理冶金现象做了简要介绍，进而对锡、锑改善无取向电工钢成品织构的作用，磷对无取向电工钢的脆化作用，硼、氮、硫在含硼高磁感取向硅钢中抑制初次晶粒正常长大的作用，锡、锑提高Ｈｉ－Ｂ取向硅钢中抑制剂的强度以及促进二次再结晶发展的作用进行了较为详细的讨论。     

等温过程中奥氏体晶界硼偏聚的非平衡特征

低碳Mn—Mo钢及Fe—Ni合金中硼的非平衡偏聚是一种动力学现象。在一定条件下进行等温处理时,晶界上会出现比平衡偏聚高很多倍的非平衡硼偏聚,但是随保温时间延长,过量偏聚消失。这种偏聚量随等温时间出现峰值变化的现象是这类偏聚非平衡性的重要标志。
在不同温度等温时,硼偏聚量随时间变化曲线呈三种形式,其特征分别是出现峰值后偏聚逐步消失,部分消失和不消失,各种类型温度区间的划分主要取决于非平衡偏聚发生,发展过程与等温时含硼相析出过程的相互关系。     

时效温度对不同铜含量超低碳钢铜析出的影响

对两种不同铜含量的超低碳钢在400～600℃温度区间等温时效1h,通过扫描电镜和透射电镜观察分析时效温度对铜析出的影响。结果表明:随着时效处理温度升高,两种含铜试验钢铜析出物数量均呈先增加后减少的趋势;含铜量高的钢(2.04%Cu)在500℃时效处理后析出物数量达到峰值,含铜量低的钢(1.04%Cu)达到值的时效处理温度为550℃;在相同温度时效处理后,含铜量高的(2.04%Cu)钢的析出物量比含铜量低的钢(1.04%Cu)多,但在600℃时效处理时,两者的差别变小。     

超低碳钢连续冷却过程中铜的析出行为

研究了两种铜含量超低碳钢的连续冷却过程中铜的析出规律。试验在Gleeble1500热模拟机上进行。通过对试样进行硬度测试及组织观察,总结分析了不同冷却速度对试样的硬度、金相组织及析出物的影响。结果表明:含铜2.04%(质量分数,余同)的超低碳钢以1℃/s冷速冷却时,硬度出现峰值,呈现很强的沉淀强化效果;含铜1.04%的钢在以不同的冷速连续冷却过程中,硬度值变化不大。     

不同铜含量含硼低碳钢的时效硬化

 研究了不同铜含量的含硼低碳钢的时效行为,对时效后的试验钢进行显微硬度测试,并用光学显微镜及电镜观察组织及析出物,分析时效工艺和硼含量对硬度及析出粒子的影响。结果表明：含铜钢的时效是析出硬化与组织软化作用相互影响的结果。随时效温度升高,析出峰值由双峰变为单峰及无峰值。添加微量硼可替代部分铜而硬度变化不明显,在稳定马氏体结构、推迟基体软化方面,复合添加硼和铜比单纯加铜更显著。     

AlN Precipitation During Isothermal Annealing of Ultra Low Carbon Steel

The precipitation of AlN is investigated in the austenite region of ultra low carbon steel. The evolution of the size and the morphology of AlN precipitates are studied by transmission electron microscopy (TEM) after isothermal annealing for different times at temperatures of 950 °C and 1050 °C. Various different morphologies are observed, including cuboids, large plates as well as irregular structures. In addition to the experimental analysis, thermo‐kinetic simulations are carried out with the software package MatCalc. The numerically calculated evolution of the mean radii as well as the time‐temperature‐precipitation (TTP) diagram for AlN precipitation in the present alloy show good agreement with experiment.     

ULC BH钢常规轧制和铁素体区轧制组织与性能比较

在实验室完成超低烘烤硬化钢的常规奥氏体区和铁素体区润滑轧制,观察了组织,比较了在2种不同轧制制度下的组织差别;并通过MTS810拉伸实验机的综合性能测试,比较了2种制度下的性能。可以看出,在铁素体区轧制除值外,其它性能均能满足要求。作者认为,造成 值降低的主要原因是铁素体区的固溶碳原子较多所致,但具体原因还有待进一步研究。但是,通过铁素体区轧制并结合合理的退火制度,可生产出满足要求的超低碳烘烤硬化钢。     

铬微合金化高碳重载车轮钢的连续冷却

 采用Gleeble 3500模拟试验机、金相显微镜和扫描电镜研究了两种含铬微合金高碳重载车轮钢的连续冷却组织转变规律,分析了冷速对组织及性能的影响。试验结果表明,铬元素含量高的高碳重载车轮钢的临界冷却速度低,淬透性高,珠光体域和珠光体片层间距小,洛氏硬度高;冷速为5.0、80、10.0℃/s时有少量的贝氏体和针状铁素体出现,且它们的体积分数随铬含量的增加而增加。