為了研究超低碳鋼中的塊狀相變特征、影響因素、動(dòng)力學(xué)及性能,通過熱膨脹、熱壓縮及高溫金相原位觀察等試驗(yàn),以純鐵、IF鋼及鐵素體不銹鋼為對(duì)象進(jìn)行了研究。連續(xù)冷卻試驗(yàn)結(jié)果顯示,純鐵及超低碳IF鋼均得到兩種形態(tài)的塊狀鐵素體:過冷度為20~115℃時(shí),鐵素體為晶界較光滑的多邊形狀(F_p);過冷度大于200℃時(shí),得到晶界不規(guī)則、亞結(jié)構(gòu)較豐富的鐵素體(F_S);兩種鐵素體均可以跨越母相晶界生長(zhǎng),無特定的位向關(guān)系,均符合塊狀相變的特征;通過OM、TEM形貌及EBSD取向分析,確定在0.5~30℃/s冷速范圍內(nèi),鐵素體不銹鋼的γ→α轉(zhuǎn)變也可以通過塊狀相變生成鐵素體。粗大的奧氏體晶粒尺寸、較快的冷速、過量的Nb及形變可以促進(jìn)F_S鐵素體的生成,硬度和強(qiáng)度也因此提高。0.52Nb-IF鋼淬火可全部獲得F_S鐵素體,比其退火態(tài)等軸鐵素體的屈服強(qiáng)度提高1.7倍,強(qiáng)化機(jī)制主要為亞結(jié)構(gòu)強(qiáng)化,其強(qiáng)化增量可達(dá)到270 MPa。動(dòng)力學(xué)計(jì)算結(jié)果顯示,塊狀相變界面移動(dòng)速率受降溫度速率、Nb溶質(zhì)含量及變形的影響。其中,純鐵F_p塊狀鐵素體的界面移動(dòng)速率為0.5×10~(-5)m/s;0.52Nb-IF鋼中3~30℃/s冷速范圍內(nèi)的F_S塊狀鐵素體界面移動(dòng)速率為0.65~6.2×10~(-5)m/s。通過原位金相觀察可以測(cè)出升溫過程α→γ_m塊狀轉(zhuǎn)變的動(dòng)力學(xué),其中0.52Nb-IF鋼在過熱度為18℃時(shí)開始在晶角形核,γ_m長(zhǎng)大速率為5~10μm/s;由于缺乏溶質(zhì)的影響,0.07Ti-IF鋼的γ_m長(zhǎng)大速率可達(dá)到30μm/s。熱壓縮試驗(yàn)結(jié)果表明,在臨界溫度區(qū)形變可誘導(dǎo)塊狀相變,并具有軟化效應(yīng),使真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線持續(xù)下降。形變誘導(dǎo)塊狀相變鐵素體沿形變晶界呈成長(zhǎng)條狀,與傳統(tǒng)的形變誘導(dǎo)鐵素體晶粒細(xì)化現(xiàn)象不同。
【學(xué)位單位】：鋼鐵研究總院
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TG142.31
【部分圖文】：

圖 1-3 Fe-C 合金相變溫度(a) 不同冷速的轉(zhuǎn)變溫度[25]；(b)相變平臺(tái)溫度隨碳含量的變化[10]形變可能誘發(fā)塊狀相變，如 Ok 等[57]對(duì) 0.15C 鋼的研究發(fā)現(xiàn)，在 T0溫度形時(shí)可以發(fā)生塊狀轉(zhuǎn)變，區(qū)別于傳統(tǒng)的形變誘導(dǎo)鐵素體相變（DIFT）主要是與 T

現(xiàn)同樣的現(xiàn)象。1.2.3 顯微組織特征圖1-4為不同成分鋼的塊狀組織形貌[60-62]，均具有不規(guī)則的晶界。圖1-4(b)為跨越母相晶界的現(xiàn)象，長(zhǎng)大過程為非共格（IC）界面的移動(dòng)，同時(shí)共格(C)界面可能通過臺(tái)階機(jī)制保持跟進(jìn)。圖1-4(d)為在再結(jié)晶溫度以上經(jīng)過變形后以較快冷速得到的組織形貌，Cizek[62]認(rèn)為是準(zhǔn)多邊形鐵素體（QF）及粒狀鐵素體（GF）的組合，QF即為塊狀鐵素體，而Roberts[63]曾報(bào)道該成分的塊狀相變特征，因此GF也應(yīng)為塊狀轉(zhuǎn)變而得。事實(shí)上

圖1-7 圖5 Fe-15%Ni的塊狀鐵素體TEM形貌[77](a)明場(chǎng)像；(b) 對(duì)應(yīng)的衍射斑于有色合金的層錯(cuò)能較小，其塊狀組織中常出現(xiàn)孿晶[76]。高錳鋼的變（ →γm）組織可存在孿晶[78]，也有在稀土高純超低碳鋼的塊狀晶的報(bào)道，如圖1-8所示[68]。圖1-8 圖6 Fe-0.029La-0.011C鋼塊狀相變孿晶[68](a)塊狀相TEM組織；(b)孿晶片；(c)孿晶
【參考文獻(xiàn)】

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2 張麗芳;周嚴(yán);喬志霞;寧保群;;T91鋼連續(xù)冷卻過程中馬氏體相變動(dòng)力學(xué)的研究[J];材料導(dǎo)報(bào);2015年S2期

3 苗曉;王新宇;胡志強(qiáng);;磁屏蔽用高磁導(dǎo)率電磁純鐵研究與開發(fā)[J];電工材料;2015年05期

4 常穎;王存宇;李曉東;楊潔;趙坤民;胡平;董瀚;;Q-P-T制備高強(qiáng)鋼的馬氏體形成激光共聚焦觀察和力學(xué)性能測(cè)定[J];中國(guó)科學(xué):技術(shù)科學(xué);2015年07期

5 肖冬玲;常書戰(zhàn);;汽車用高強(qiáng)IF鋼的組織與性能研究[J];熱加工工藝;2014年18期

6 孫瑩;于慶波;;多邊形鐵素體含量對(duì)X60、X70管線鋼DWTT斷口纖維率的影響[J];材料熱處理學(xué)報(bào);2014年03期

7 陸恒昌;麻永林;王權(quán);邢淑清;;高精度SH-CCT曲線繪制方法探索[J];電焊機(jī);2013年11期

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9 董瀚;曹文全;時(shí)捷;王存宇;王毛球;翁宇慶;;第3代汽車鋼的組織與性能調(diào)控技術(shù)[J];鋼鐵;2011年06期

10 孫淑華;傅萬堂;王振華;李慧;張亞才;曲明貴;;一種微合金化馬氏體不銹鋼的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變研究[J];燕山大學(xué)學(xué)報(bào);2011年02期

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本文編號(hào)：2892300