晶内铁素体三维形貌分析与生长动力学研究

发布时间：2023-04-04 04:13

　　晶内针状铁素体作为提高船板钢强韧性的关键环节,其形核形貌机理是影响钢材力学性能的重要因素。深入研究铁素体三维形貌能够有效地预测钢铁组织的演变过程,配置最合理的成分和有效的热处理制度。课题首先利用淬火相变仪测定了针状铁素体的最佳析出温度与冷速范围,为原位观察试验的热处理工艺图做参考,通过计算第二相粒子全固溶温度分析了其对奥氏体的钉扎作用;又利用聚焦离子束(FIB)构建了晶内针状铁素体、晶界铁素体以及连锁组织的三维形貌,通过背散射电子束(EBSD)表征了晶粒之间取向关系;利用高温共聚焦显微镜原位观察技术分析了铁素体相变析出的过程,计算了铁素体实际生长速率;最后通过Matlab计算了扩散型相变下铁素体内部元素理论扩散模式。研究结论如下:1)有利于析出大量针状铁素体的相变温度为757℃⁵69℃,冷速控制在5℃/s¹5℃/s;试验钢在1200℃等温2小时,即可得到200μm的奥氏体;NbC的固溶温度范围为825℃¹051℃,与试验中奥氏体尺寸急剧变化所对应的温度相符,说明NbC的钉扎作用明显。2)750℃等温1min后,针状铁素体...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
引言
第1章 文献综述
    1.1 氧化物冶金技术的发展动态
        1.1.1 氧化物冶金技术提出与发展
        1.1.2 氧化物冶金技术的应用前景
    1.2 铁素体形貌的研究进展
        1.2.1 铁素体二维形态研究进展
        1.2.2 铁素体三维形态研究进展
    1.3 奥氏体/铁素体界面迁移与元素分配的研究进展
        1.3.1 相变的界面控制模型
        1.3.2 相变的扩散控制模型
        1.3.3 相变的混合控制模型
    1.4 合金元素对铁素体生长动力学的影响
    1.5 聚焦离子束(FIB)技术简介
    1.6 本文研究目的及意义
第2章 研究方案
    2.1 研究目标
    2.2 研究内容
    2.3 技术路线
    2.4 试验方法
        2.4.1 原奥氏体晶界腐蚀试验
        2.4.2 相变点测定试验
        2.4.3 原位观察试验
        2.4.4 铁素体三维重建试验
第3章 奥氏体尺寸演化规律研究与CCT曲线的绘制
    3.1 奥氏体尺寸演化规律
        3.1.1 试验结果
        3.1.2 不同等温温度下Nb、Ti、V的析出行为理论计算
        3.1.3 等温温度对奥氏体晶粒尺寸的影响
        3.1.4 等温时间对奥氏体晶粒尺寸的影响
    3.2 CCT曲线的绘制
        3.2.1 相变点的确定
        3.2.2 金相组织分析
        3.2.3 CCT曲线的绘制与针状铁素体形成分析
    3.3 本章小结
第4章 铁素体三维重建
    4.1 晶内针状铁素体三维形貌
        4.1.1 750 ℃等温试样中晶内针状铁素体三维形貌
        4.1.2 700 ℃等温试样中晶内针状铁素体
    4.2 晶界铁素体的三维形貌
        4.2.1 晶界面铁素体
        4.2.2 晶界棱铁素体
        4.2.3 魏氏铁素体
    4.3 晶内铁素体3D-EBSD分析
    4.4 本章小结
第5章 铁素体生长动力学研究
    5.1 针状铁素体析出过程原位观察
        5.1.1 针状铁素体析出到连锁组织形成阶段的划分
        5.1.2 连锁组织数学模型的建立
        5.1.3 晶内树枝状铁素体三维形貌
    5.2 针状铁素体生长速率的计算
        5.2.1 铁素体生长方向的改变(现象1)
        5.2.2 铁素体生长速率的不均匀性(现象2)
    5.3 溶质元素扩散模型的计算
    5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
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本文编号：3781761