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)變動力學(xué)曲線，以珠光體相變動力學(xué)特點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）對珠光體組織進行分析研究。探索深過冷溫度及深過冷時間對珠光體深過冷再等溫轉(zhuǎn)變動力學(xué)曲線及微觀組織的影響，實驗結(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)動力學(xué)曲線隨溫度

3、的降低及時間的延長，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)變時間比低溫轉(zhuǎn)變時間縮短更為明顯。具體表現(xiàn)在動力學(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，索氏體團尺寸隨過冷溫度的降低及過冷時間的延長逐漸變均勻、細化（平均團尺寸由620℃直接等溫的3.41um變?yōu)?80℃-5s-620℃時的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間的增加更為明顯。
　　3).體擴散控制下的共晶生長模型與界面擴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)動力）與擴散系數(shù)共同影響，與最新增加驅(qū)動力有利于提高形核率與長大率等信息，結(jié)合本實驗動力學(xué)曲線及微觀組織得出：深過冷增加相變驅(qū)動力，有利于提高形核率從而細化團尺寸，提高長大率則有利于細化片間距。