微小应力下奥氏体→铁素体相变动力学过程分析

发布时间：2021-10-07 06:25

　　在新一代钢铁材料的研制中,进行固态相变过程中的最终组织控制已经成为提高钢铁材料性能最有效的方法之一。近年来,由于控轧控冷技术的发展,应力作用下的奥氏体（γ）→铁素体（α）的相变过程又引起了材料界的高度重视。然而,对该相变机制的理论研究尚存在不足,特别是小应力作用下的相变过程仍存在较大争议。本文研究了Fe-2.96at.%Ni合金冷却过程中在奥氏体区加载微小瞬态应力后发生的奥氏体（γ）→铁素体（α）相变过程。通过相变过程中试样的线膨胀量和转变后晶粒的平均尺寸的测量,并运用改进的等时相变模型进行动力学分析,初步澄清了不同大小应力以及不同加载温度对整个转变的热力学和动力学过程的影响,研究发现:1.改进的等时相变动力学模型可以拓展到连续冷却的相变过程。2.在1273K加载不同微小应力的试样,加载的应力越大,相变开始的温度就越低,所需时间就越短,晶粒的平均直径就越小,但晶粒分布较为不均匀,大晶粒所占比例明显减少。3.在不同温度（1073K和1048K）加载相同应力的试样,加载应力的温度越低,开始转变的温度就越高,晶粒的平均直径就越小。应力的加载也导致相变所需时间变短,但加载温度较低试样的相变时间... 

【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

铁镍二元合金相图

[13-19]。典型的控制轧制三个阶段和每个阶段组织变化见图1-2。图1-2 控制轧制与控制冷却的3个阶段的结晶组织Figure 1-2 The crystallized microstructures of the three stages during controlled rolling andcontrolled cooling.I阶段：奥氏体再结晶区变形。此阶段的特点是，由于轧制压下量较大，粗大的奥氏体晶粒在轧制过程中可能发生动态再结晶，而在轧后可能发生亚动态再结晶，由此使得奥氏体晶粒细化，从而导致铁素体晶粒的细化，但细化效果并不是很显著。II阶段：奥氏体未再结晶区变形。通过累计变形量，形成大量被拉长的变形奥氏体，增加了奥氏体每单位体积的晶界面积，同时，晶内引入了高密度位错、变形带等缺陷，使铁素体形核位置和形核率都进一步增加，得到的铁素体组织将是很细小的。III阶段：奥氏体和铁素体两相区变形。一方面奥氏体晶粒被压扁，晶内引入大量的缺陷；另一方面

图1-3 JMA模型的体积分数随转变时间的变化关系[63]re 1-3 The volume fraction (f) as a function of time (t) as priclicted by JMA ones模型[64]nes 考虑有两种相变同时进行的情况下，根据假想转变体积和真关系，得到其数学表达式为：(1)]}31){1exp[11(4131KvItK +π+= )]}1(31){1exp[11(4232vItKKKπ+ += 322311IvIv= 和 分别为相 1 和相 2 的长大速率， 和 分别为相 1 和相 212v1I2I型可以计算两种相变同时进行的情况，但没有建立同微观组织

【参考文献】：
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本文编号：3421526