發(fā)布時間：2020-04-20 07:12

【摘要】： 本論文采用連續(xù)切片-計算機(jī)輔助三維重建和可視化技術(shù)研究了Fe-0.09%C-1.48%Mn低碳微合金鋼中晶界、晶內(nèi)鐵素體的三維形態(tài)以及晶內(nèi)鐵素體與夾雜物之間的關(guān)系。對晶界鐵素體以及在夾雜物上形核的晶內(nèi)鐵素體之間的取向關(guān)系進(jìn)行了EBSD分析。對在不同反應(yīng)溫度下形成的晶界、晶內(nèi)鐵素體的納米硬度進(jìn)行了測定和分析。 基于不同反應(yīng)溫度和時間樣品的顯微組織觀察和三維重建獲得了關(guān)于晶界鐵素體三維形態(tài)新的認(rèn)識。仿晶界鐵素體以及一次鋸齒形鐵素體的三維形態(tài)與前人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在一定差別。仿晶界鐵素體根據(jù)其形核地點(diǎn)和長大方式的不同具有更加復(fù)雜的形態(tài):一種表現(xiàn)為細(xì)長橢球體狀,一種表現(xiàn)為扁橢球體狀。一次鋸齒形鐵素體在三維空間更像三棱錐。本論文揭示了一次板條的三維形態(tài),其形如板狀,與二次板條相比尺寸較小。晶棱上形核的鐵素體具有頂點(diǎn)被拉長的金字塔形貌;在晶角形核的鐵素體在生長過程中迅速占據(jù)晶角空間而具有不規(guī)則的形態(tài)。連續(xù)切片-三維重建技術(shù)顯示仿晶界鐵素體以及魏氏體鐵素體的三維形態(tài)是不能僅通過二維圖像觀測推演出來的。根據(jù)在晶界上形成的鐵素體的三維形態(tài)觀察和定量分析,建立了晶界鐵素體三維形態(tài)的分類模型。 在低過冷度下,晶內(nèi)鐵素體都在夾雜物上形核長大,一般表現(xiàn)為等軸狀,通常幾個亞晶在同一個夾雜物上形成。在同一個夾雜物上形成的鐵素體亞晶取向相近,并互相之間呈現(xiàn)小角度晶界,其形成原因可能為激發(fā)形核。在較大過冷度下鐵素體板條從夾雜物上輻射生長,通常處在夾雜物對立面的板條具有相同的取向,處在非對立面的鐵素體板條之間取向差異較大。針狀鐵素體在三維空間更像板條而不是傳統(tǒng)的針狀,通常先形成的鐵素體板條將奧氏體晶粒分割成許多較小的區(qū)域,而隨后形成的鐵素體就限制在這些細(xì)小的區(qū)域內(nèi),從而導(dǎo)致晶粒細(xì)化。 在較大過冷度下形成的晶界、晶內(nèi)鐵素體與低過冷度下形成的相應(yīng)組織相比具有較高的納米硬度和彈性模量;在同一相變溫度,晶內(nèi)鐵素體的納米硬度和彈性模量均高于晶界鐵素體。其可能原因在于不同條件下形成的鐵素體內(nèi)部的碳和合金元素的濃度以及位錯密度的不同。
【圖文】：

首先析出的是晶界鐵素體。其對鋼的淬透性和機(jī)械性有重要影響。同adeshia[13]指出，，晶界與晶內(nèi)鐵素體的競爭對于形成晶內(nèi)鐵素體也很重要。吳開明等[7]和作者[8]對低碳鋼中在鐵素體相變溫度區(qū)間反應(yīng)一定時間的而形成的晶素體的三維形態(tài)進(jìn)行了重建。實(shí)驗(yàn)樣品在 1250℃奧氏體化 10min 后在不同相變溫度等同的時間，以研究過冷度對晶界鐵素體三維形態(tài)的影響。圖 1.2 所示為在 690℃等溫形成的鐵素體的三維形態(tài)。由圖可知在晶棱上形成的鐵素體的三維形態(tài)近似為細(xì)長橢(a)[7]。在晶界面上形成的鐵素體在一維方向上較大，而并非扁平橢球體狀，如圖 1示[8]。由于在反應(yīng)溫度等溫時間過長，在晶界上形成的鐵素體晶粒已經(jīng)互相接觸甚至。因此必須把等溫時間控制得更短，才能觀察到未發(fā)生碰撞的獨(dú)立的鐵素體晶粒的形

圖 1.3 Fe-0.12%C-3.28 %Ni 合金中晶界形核的先共析鐵素體（魏氏體）的三維形態(tài)[12]內(nèi)（等軸形）鐵素體（Intragranular Idiomorphs）素體和滲碳體反應(yīng)中，等軸形晶粒幾乎總是在基體內(nèi)部形成。1911 年 理的樣品中第一次發(fā)現(xiàn)了等軸形鐵素體。隨后 Carpenter, Robertson 與 繼續(xù)研究了過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變過程中等軸形鐵素體的形成條件axton 第一次報告了等軸形滲碳體；Dubé 與 Aaronson 研究了等溫反應(yīng)過體的形成條件與形貌[4]。吳開明[6]與 T.Yokomizo[11]等研究了在夾雜物上的三維形態(tài)與長大動力學(xué)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)晶內(nèi)等軸形鐵素體的形成都與夾雜體往往將夾雜物包裹在其中。圖 1.4 所示為兩晶內(nèi)等軸型鐵素體的三維志物為促進(jìn)鐵素體形核的夾雜物，被包裹在鐵素體之中。
【學(xué)位授予單位】：武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TG142.33

【參考文獻(xiàn)】

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1 周亮;姚英學(xué);;兩種微納米硬度測試方法的比較[J];測試技術(shù)學(xué)報;2006年01期

2 余圣甫,雷毅,謝明立,黃安國,李志遠(yuǎn);晶內(nèi)鐵素體的形核機(jī)理[J];鋼鐵研究學(xué)報;2005年01期

3 楊志剛;晶內(nèi)鐵素體在夾雜物上形核機(jī)制的討論[J];金屬熱處理;2005年01期

4 M. Enomoto;INTRAGRANULAR FERRITE FORMED IN ASSOCIATION WITH INCLUSIONS IN A VANADIUM MICROALLOYED STEEL[J];Acta Metallurgica Sinica(English Letters);2004年06期

5 張?zhí)┤A,楊業(yè)敏;納米硬度技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用[J];力學(xué)進(jìn)展;2002年03期

6 HANS ECKART EXNER,黃啟今 ,孫亞;體視學(xué)和三維顯微術(shù):可選的還是相互競爭的顯微組織定量分析技術(shù)?[J];中國體視學(xué)與圖像分析;2003年04期

本文編號：2634308