奧氏體的變形與再結晶及其對相變的影響.pdf

1、形變奧氏體的再結晶曾一度成為材料強韌化的焦點。隨著時代的發(fā)展，低溫強變形動態(tài)再結晶的晶粒超細化，使得再結晶理論又有了新的內涵，充分利用細晶強化甚至結合相變強化來提高材料的強韌性，成為一項極其有魅力的研究課題，在時代發(fā)展的任何階段都有著強烈的工程應用背景和理論研究價值。 首先，本文從機理上研究了Fe-32﹪Ni合金奧氏體的高溫(0.5Tm以上)、低溫(0.22～0.5Tm)變形行為以及動態(tài)再結晶的演化機制。 對Fe-32﹪

2、Ni合金奧氏體在1000℃和2×10-3s-1條件下進行的高溫變形研究表明，伴隨著新晶粒的形核和長大，不連續(xù)動態(tài)再結晶的發(fā)生與發(fā)展能強烈地細化奧氏體晶粒組織，在高應變區(qū)域，動態(tài)再結晶趨于動態(tài)平衡，根據其位錯亞結構特征，動態(tài)再結晶組織大體分為三類：(A)位錯密度很低的動態(tài)再結晶晶核；(B)晶界附近位錯密度很低，而晶內位錯密度很高，具有位錯密度梯度的成長中的動態(tài)再結晶晶粒；(C)具有高位錯密度的充分加工硬化的動態(tài)再結晶晶粒。由于成長中動態(tài)再

3、結晶晶粒的存在，其馬氏體相變得到了極大的促進。 此外，通過在550℃和2×10-2s-1條件下對Fe-32﹪Ni合金奧氏體進行低溫強烈塑性變形——多道多向鍛壓，在以往不會出現(xiàn)動態(tài)再結晶的條件下實現(xiàn)了奧氏體的晶粒微細化。深入研究多道多向鍛壓奧氏體連續(xù)動態(tài)再結晶的形成機理，認為其實質就是，隨著不同方向的強烈塑性變形，形變帶相互交割，將原始晶粒有效地分割細化成許多小亞晶，隨著后續(xù)變形，小亞晶逐漸傾轉導致亞晶界逐漸大角化，最終形成相互獨

4、立的新晶粒。進一步研究其馬氏體相變行為發(fā)現(xiàn)，這種多道多向鍛壓奧氏體的連續(xù)動態(tài)再結晶及其晶粒微細化在一定程度上抑制了其馬氏體相變。 其次，以V-Ti微合金鋼為例，探討了特定工程背景下的奧氏體高溫變形與再結晶規(guī)律以及對各種相交的影響。不同變形方式下的不連續(xù)動態(tài)再結晶行為研究表明，形變溫度的升高或形變速率的降低，都將促進動態(tài)再結晶的發(fā)生與發(fā)展。然而，不同變形方式下的動態(tài)再結晶行為也存在一定的差異，與熱壓縮變形相比()扭轉變形時的流變應

5、力水平略低，同時熱扭轉極不易于發(fā)生動態(tài)再結晶，相比之下，熱軋時()結晶行為與熱壓縮更為接近。不連續(xù)靜態(tài)再結晶行為的研究表明，形變量增大，促進熱變形(奧氏)體靜態(tài)再結晶的發(fā)生，形變溫度和等溫溫度提高，有利于靜態(tài)再結晶的發(fā)生。但是，靜態(tài)再(結晶)的發(fā)生需要一個臨界應變，形變量小于該臨界應變時將不能發(fā)生靜態(tài)再結晶，它隨等溫溫度(的升高)而減小。此外，針對加工硬化、靜態(tài)回復和動態(tài)再結晶不同熱變形奧氏體組織狀態(tài)研究了V-Ti微合金鋼連續(xù)冷卻相變行

6、為，結果表明，熱變形奧氏體的加工硬化促進鐵素體、珠光體相變，而抑制貝氏體和馬氏體相變；相反，靜態(tài)回復和動態(tài)再結晶抑制鐵素體、珠光體相變，而促進貝氏體和馬氏體相變。最后，從熱力學的角度，對V-Ti微合金鋼熱變形過程中微合金析出相的形成機制進行了探討，認為，微合金(動態(tài))析出相并非鋼中各單一析出相在不同溫度階段循序形成并互溶的結果，而是—從熱變形奧氏體基體中沉淀出來，就是復合相(Ti,V)(C,N)，而且隨著形變溫度的降低，復合析出相中Ti