强磁场下贝氏体相变的热力学机制研究

借助微观组织观察,研究了外加强磁场对钢中贝氏体相变的影响,结果表明,12 T强磁场作用缩短了贝氏体相变时间,增加了贝氏体铁素体的体积分数,贝氏体铁素体板条更为致密。另一方面,本文考虑到磁场对材料磁矩、居里温度和结构参数的影响,扩展了经典磁自由能计算模型。结果发现,低于居里温度时,长程磁有序对贝氏体铁素体的磁性贡献占主导地位,高于居里温度时,短程磁有序对其磁性贡献最大。另外,磁致磁熵改变量在居里温度处达到最大值,表明此时磁场对贝氏体铁素体磁有序程度的影响最为显著。利用扩展模型计算得到的磁自由能变化规律与实验结果相吻合,扩展模型的有效性和准确性得到验证。     

CSP生产600 MPa级低碳贝氏体钢的相变

以低碳Nb、V、Ti、Mo和Cr合金化贝氏体钢为研究对象,在Formaster-Digital膨胀仪上测定了过冷奥氏体的静态CCT曲线;在Gleeble-1500热/力模拟机上,用膨胀法测定了奥氏体的动态CCT曲线;采用扫描电镜和透射电镜分析了贝氏体钢的室温组织演变规律.结果表明:合金元素抑制奥氏体向铁素体转变,在冷却速度大于10℃.s-1的范围内,静态CCT和动态CCT的室温组织均为贝氏体,具有较高的强度;奥氏体变形促进了贝氏体转变,贝氏体转变开始温度为610～668℃,终了温度为520～551℃.     

合金设计对贝氏体相变动力学影响的建模研究

采用基于形核控制机制的贝氏体等温相变动力学模型研究了合金设计对贝氏体相变动力学的影响.针对两种贝氏体高强钢，采用热膨胀仪在425~350℃开展了等温贝氏体相变实验，观察到了不同程度的贝氏体不完全相变现象.基于形核控制机制，采用切变型相变动力学模型对两种实验钢的贝氏体等温相变行为进行了建模研究，模型中同时考虑了晶界形核和自催化形核.最后，对比分析了两种实验钢中形核激活能、未转变奥氏体体积分数以及形核速率等的差异，为贝氏体高强钢的成分设计及工艺创新提供理论指导.     

两种贝氏体塑料模具钢的相变与残余奥氏体

将两种塑料模具钢FT600 和FT600mod 奥氏体化后, 以连续冷却或等温方式, 获得贝氏体组织. 随后分别在350, 580, 700 °C下进行回火, 研究了Si, Mn元素微调后贝氏体组织及残余奥氏体转变情况. 对两种贝氏体钢在不同热处理工艺下的宏观硬度、残余奥氏体含量、微观组织进行了表征及分析. 研究结果表明, 在FT600 钢的基础上降Si 增Mn 得到了FT600mod 钢, 其贝氏体转变后的残余奥氏体含量大幅降低; FT600 钢中的残余奥氏体在不同温度下回火, 其转变机制不同; FT600mod钢中的残余奥氏体含量较少, 组织稳定, 更适用于非调质工艺处理.     

Cn—Zn—Al合金贝氏体预相变的恒温内耗研究

用微机控制的倒扭摆内耗仪,对分级淬火后的Cn-22.5at％Zn-9.3at％Al—1at％Mn合金进行了内耗测量。结果表明:在160℃附近停止升温,并进行恒温内耗测量,发现内耗(Q~(-1))随保温时间而上升,模量变硬。结合电镜观察证实这一过程与溶质偏聚和沉淀有关。随着恒温时间的延长,出现Q~(-1)峰和模量极小。并伴有零点漂移。这是β母相→正交9R的切变型贝氏体转变引起的。     

Cu－Zn－Al合金中贝氏体相变对形状记忆效应的影响

本文采用一种精确测量形状记忆效应（ＳＭＥ）和观察不同时期显微组织的方法，研究了Ｃｕ－２６（ｗｔ）％Ｚｎ－４（ｗｔ）％Ａｌ合金，在８００℃淬火后重返母相区１３０℃、１５０℃和１７０℃时效的变化规律．实验结果表明，淬火马氏体进入母相区时效初期形状记忆回复率迅速升高，达到一个最大值后随时效时间而下降，显示出时效过程中马氏体稳定化效应的消除和贝氏体相变的发展这两种不同机制对ＳＭＥ所引起的相反效果，即马氏体稳定化的消除增强着ＳＭＥ而贝氏体相变的发生却恶化着ＳＭＥ．贝氏体在晶界的析出对ＳＭＥ已颇为有害，而当贝氏体在晶内形成时ＳＭＥ将激烈恶化．     

Cu—Zn—Al合金中贝氏体相变对形状记忆效应的影响

本文采用一种精确测量形状记忆效应（ＳＭＥ）和观察不同时期显微组织的方法，研究了Ｃｕ－２６（ｗｔ）％Ｚｎ－４（ｗｔ）％Ａｌ合金，在８００℃淬火后重返母相区１３０℃、１５０℃和１７０℃时效的变化规律。实验结果表明，淬火马氏体进入母相区时效初期形状记忆回复率迅速升高，达到一个最大值后随时效时间而下降，显示出时效过程中马氏体稳定化效应的消除和贝氏体相变的发展这两种不同机制对ＳＭＥ所引起打反效果，即马氏体稳     

低碳Fe-C-Mo合金贝氏体铁素体形貌演化与粒状贝氏体问题

本文提出了低碳钼钢在中温转变过程中贝氏体铁素体由变异形态到片状或块状形态的演化过程的跟踪抽样金相研究。论证了所谓粒状贝氏体组织实际上是这种演化过程的阶段性组织特征。提出了划分低碳贝氏体与高碳贝氏体组织的建议。     

球墨铸铁的贝氏体转变

本文从转变动力学、电镜观察组织以及测定残留奥氏体点阵常数的变化得出:和高碳钢不同,球铁中的上下贝氏体的分界温度大约在300℃左右,球铁中下贝氏体转变的激活能大约与钢相同,但上贝氏体转变的激活能却是非常之小。本文还用实验证明了贝氏体转变时发生的稳定化,是残留奥氏体富碳和柯氏气团共同作用的结果。     

贝氏体耐磨钢的应用研究

贝氏体组织具有高的强韧性和耐磨性，是一种很好的抗磨材料组织结构．本文综述了贝氏体相变的最新研究进展．随着先进技术和先进仪器出现，人们对贝氏体相变与贝氏体组织基础理论的研究也不断深入，表现在对贝氏体微观超精细结构的认识，即在黑金属和有色金属合金的下贝体组织中发现了超亚单元．以往贝氏体钢中添加Mo，Ni等贵重合金元素以及等温淬火工艺，才使贝氏体钢用作抗磨材料成为可能，基于贝氏体相变机理研究的长足进步，先后开发出奥氏体一贝氏体双相钢、马氏体-贝氏体双相钢、共晶体增强奥氏体一贝氏体钢(ABEG钢)等新型贝氏体抗磨钢。     

相变硅油的合成及其相变行为

以1-十二烯（C12烯）、1一十四烯（C14烯）及聚甲基氢硅氧烷（PMHS）为原料，在Karstedt催化剂作用下，制备相变温度在0℃附近的相变硅油．红外光谱和13C与29Si核磁共振分析表明，C12烯和C14烯中的C=C双键与PMHS的Si—H侧基发生了硅氢加成反应，直链烷烃以侧链形式连接到了PMHS上，但由于位阻效应PMHS上的Si—H未完全反应，仍有少量残留在相变硅油中．差示扫描量热分析结果显示，所制备的相变硅油具有典型的有机烷烃相变材料特点，且相变温度范围相对较宽．与有机炕烃相变材料相比，相变硅油不存在过冷现象，更适于在低温贮存相变材料等方面得到应用．     

低温贝氏体转变对渗碳纳米贝氏体轴承钢表层组织与性能的影响

本文设计了一种高碳钢,用于模拟轴承用渗碳纳米贝氏体钢表层的高碳层,并研究了随等温时间延长,其组织演变和力学性能变化规律.结果表明,当试验钢在200℃等温淬火时,贝氏体转变结束时间为48 h.随着等温时间的延长,马氏体含量降低,贝氏体铁素体含量升高,残余奥氏体含量先升高后降低,并在8 h时达到最高值,约为34.5％.贝氏...     

空冷奥氏体相变过程中的相变潜热

在考虑相变潜热释放的基础上,对40Cr圆钢终轧后空冷条件下的温度场进行了模拟.同时,采用差示扫描量热法,对金属空冷过程中的相变过程的相变特征点及释放的相变潜热量进行了实验研究.利用实验和模拟结果,论证了瞬时冷却速率曲线法判定相变点的可靠性.     

平衡相变与非平衡相变的临界统一

平衡相变与非平衡相变虽然是不同质态背景下的相变,但其临界行为却有极大的相似性。在一般相变的规格化模型基础上,两类相变的临界行为可由统一的理论来描述。本文以非平衡相变的规格化模型为基础,考察了两类临界现象在参考态、势函数、相关函数、可标数、可标度性、临界指数、标度律和普适性方面的相互关系,论证了两类相变的临界统一性,从而看出非平衡相变的临界理论比平衡相变临界理论更丰富、普适,平衡相变的临界现象可作为非平衡相变的临界现象的极限而含于同一理论体系中。     

相变储能材料的相变过程温度模型

基于集总参数法和矩形相变等效比热假设建立了相变材料的相变过程温度模型．该模型与实验结果吻合很好．利用该模型定量研究了环境温度、相变潜热、相变温度范围和换热效率等多种因素对相变行为的影响，初步得出如下结论：环境温度对相变开始时间和持续时间均有明显影响，随着环境温度的升高，该二时间呈指数形式下降；相变材料的潜热对相变开始时间没有影响，对相变持续时间有明显影响，持续时间随潜热线性增加；相变温度范围对相变开始时间也没有影响，而相变持续时间随相变温度范围的增加平缓地增加；相变材料与环境之间的换热效率显著影响相变过程开始和持续的时间，二者随换热效率的提高呈指数形式下降．     

新型贝氏体球墨铸铁衬板的研究

利用铸造余热激冷等温淬火热处理工艺,可获得性能优异的球墨铸铁,用于球磨机村板,使用寿命比高锰钢高1倍以上．