深過冷再等溫條件下珠光體相變過程研究.pdf

1、本文采用快速相變儀DIL805以高純氦氣作為冷卻介質(zhì)，深入研究深過冷再等溫(DUIT:isothermal condition after deep undercooling）條件下珠光體鋼等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)曲線，以珠光體相變動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)與微觀組織尺寸為研究目標(biāo)，采用光學(xué)顯微鏡（OM）、掃描電鏡（SEM）及場發(fā)射透射電鏡（TEM）對珠光體組織進(jìn)行分析研究。探索深過冷溫度及深過冷時(shí)間對珠光體深過冷再等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)曲線及微觀組織的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表

2、明：
　　1).等溫轉(zhuǎn)變(IT)曲線為平滑C形曲線，高碳盤條鋼的珠光體與貝氏體等溫轉(zhuǎn)變沒有分開，鼻尖溫度約在560℃，亞共析鋼過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變孕育期隨碳及錳含量增加而增加，隨等溫溫度的升高，組織分別是馬氏體、貝氏體、貝氏體+細(xì)片珠光體的混合組織及珠光體，在530℃~560℃等溫可獲得較為均勻的索氏體組織，在620℃等溫將出現(xiàn)片層間距較大的珠光體且有明顯的先共析鐵素體。
　　2).深過冷再等溫轉(zhuǎn)變(DUIT)動(dòng)力學(xué)曲線隨溫度

3、的降低及時(shí)間的延長，孕育期增加，TTT曲線右移；轉(zhuǎn)變開始線趨于高溫等溫轉(zhuǎn)變且平直，轉(zhuǎn)變終了線以560℃過渡，高溫轉(zhuǎn)變時(shí)間比低溫轉(zhuǎn)變時(shí)間縮短更為明顯。具體表現(xiàn)在動(dòng)力學(xué)曲線上為轉(zhuǎn)變終了線鼻尖由560℃增至590℃，且轉(zhuǎn)變時(shí)間也明顯減少。觀察比較深過冷再等溫轉(zhuǎn)變后與等溫轉(zhuǎn)變后的微觀組織，索氏體團(tuán)尺寸隨過冷溫度的降低及過冷時(shí)間的延長逐漸變均勻、細(xì)化（平均團(tuán)尺寸由620℃直接等溫的3.41um變?yōu)?80℃-5s-620℃時(shí)的2.01um，片層間距

4、則由138.96nm減小至96.46nm）,且深過冷溫度降低對片層間距的影響比隨深過冷時(shí)間的增加更為明顯。
　　3).體擴(kuò)散控制下的共晶生長模型與界面擴(kuò)散控制下的共析生長模型都指出層間距與過冷度成反比，理論形核率方程受過冷度（驅(qū)動(dòng)力）與擴(kuò)散系數(shù)共同影響，與最新增加驅(qū)動(dòng)力有利于提高形核率與長大率等信息，結(jié)合本實(shí)驗(yàn)動(dòng)力學(xué)曲線及微觀組織得出：深過冷增加相變驅(qū)動(dòng)力，有利于提高形核率從而細(xì)化團(tuán)尺寸，提高長大率則有利于細(xì)化片間距。