高碳鋼變形誘導珠光體相變研究.pdf

1、變形誘導相變組織能夠賦予材料優(yōu)異的性能，目前，關于低碳鋼變形誘導馬氏體相變和鐵素體相變已經(jīng)進行了大量的研究，然而對于高碳鋼變形能否誘導出珠光體還未有明確報道。為進一步深入理解和完善變形誘導相變理論，開發(fā)高碳鋼應用前景，本文對075C共析鋼和111C過共析鋼的變形誘導珠光體相變進行了深入研究，通過實驗來證明變形誘導珠光體相變的可能性；并系統(tǒng)研究變形溫度、應變速率、變形量、原奧氏體晶粒尺寸對變形誘導珠光體相變(Deformation Ind

2、uced Pearlite Transformation，DIPT)組織演變規(guī)律的影響；討論變形誘導珠光體相變的熱力學和動力學；分析誘導組織在連續(xù)冷卻和等溫過程中的微觀組織轉(zhuǎn)變規(guī)律。 本文利用金相、掃描電鏡和透射電鏡觀察、臨界應變計算、熱膨脹實驗證明了珠光體相變能夠在Ar<,1>溫度以上變形過程中發(fā)生，即能夠發(fā)生變形誘導珠光體相變。 變形溫度、應變速率、變形量、原奧氏體晶粒尺寸對變形誘導珠光體相變的影響結果表明：隨變形溫

3、度和應變速率的降低，變形誘導珠光體分數(shù)增加，變形誘導珠光體相變?nèi)詾閿U散控制型相變；隨著變形量增加，變形過程中產(chǎn)生的珠光體分數(shù)不斷增加；減小奧氏體晶粒尺寸，可增加形核位置，導致變形誘導珠光體分數(shù)隨奧氏體晶粒尺寸的減小而增加。誘導珠光體不僅片層間距細小，而且平均珠光體領域也較小。在變形初始階段形成的片層珠光體，隨著變形量的增加，片層發(fā)生扭折、斷裂，最后會形成粒狀結構。 通過對變形誘導珠光體相變的熱力學和動力學研究表明，變形過程中所做

4、的功部分以儲能的形式存儲在材料內(nèi)部，為相變提供驅(qū)動力；晶界能量較大，能夠提供形核位置，因而相變首先在晶界發(fā)生；位錯不僅提供了相變驅(qū)動力，而且能夠提供能量起伏，晶胚與位錯交互作用使晶胚迅速長大為穩(wěn)定晶核，促進相變快速完成；變形對相變的促進作用主要體現(xiàn)在孕育期明顯縮短，形核率和長大速度均增加；變形誘導珠光體相變的動力學仍可用Avrami方程進行描述，在塑性變形作用下，方程中B值明顯增加，與應力作用下的珠光體相變動力學相同，但方程中的n值也可