共析钢形变诱导珠光体相变研究

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形变诱导相变是细化晶粒、改善钢铁材料性能的一种有效方法。目前在低碳钢形变诱导马氏体相变和铁素体相变方面已经做了大量研究,许多成果也已应用于工业生产。而在形变诱导珠光体相变方面的研究目前则主要集中于普碳钢,仍然需要继续进行实验探究来补充完善。本文通过对无V和含V共析钢开展形变诱导珠光体相变(Deformation Induced Pearlite Transformation,DIPT)的研究,利用金相、扫描和透射电镜观察、临界应变量计算等方法,主要探究了不同形变条件对形变诱导珠光体相变的组织演变和性能的影响规律以及V对形变诱导珠光体相变的影响。实验研究结果表明:(1)应力的施加使相变动力学提前,诱导相变能够迅速的在形变的过程中发生,不同形变条件下组织呈现出动态演变的规律。提高形变量,增加了位错密度和相变驱动力,加速了相变的发生和渗碳体球化的进程;对于扩散控制型相变,降低形变速率延长了形变作用时间,碳原子能够得到充分扩散,有利于得到球化组织;在A1Ar1温度间变形,形变温度降低,过冷度增加,球化时间延长,渗碳体颗粒更细小。因此高形变量、低形变速率、低形变温度有利于得到超细晶复相组织。(2)V可以细化渗碳体颗粒,得到尺寸更细小分布更加弥散的粒状珠光体;V的加入使诱导珠光体相变不仅优先在原始奥氏体晶界处发生,在奥氏体晶内也存在形核。(3)无V和含V的共析钢在形变过程中,晶界处均有先共析铁素体发生相变,受到C原子扩散的影响,先共析铁素体相变体积分数随形变量的增加而增加,但随形变速率的增加而减小。V的加入明显促进了先共析铁素体的相变,此外由于V析出物的钉扎作用对先共析铁素体产生细化,添加V使先共析铁素体的截径略有减小。
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