热变形奥氏体先共析铁素体的热力学计算

用超组元模型为热力学基础,计算了35CrMo结构钢合金形奥氏体→铁素体转变的亚稳碳摩尔分数x_C~(α/γ)和x_C~(γ/α)以及先共析铁素体析出驱动力△G~(γ→α γ′),并讨论了不同的形变温度和形变速率对亚稳碳浓度和先共析铁素体析出驱动力的影响.未变形钢的先共析铁素体热力学平衡温度A_(e3)的计算值与实测值基本符合.分析了γ相热变形对A_(e3)的影响。     

热变形温度对先共析铁素体等温转变动力学的影响

试验研究了一种Cr－Mn－Mo－B低碳低合金高强钢奥氏作热变形温度对相变前奥氏体组织状态及对先共析铁素体等温转变动力学的影响，结果表明，随着奥氏体热变形温度的降低，相变前奥氏体晶粒减小，并且先共析铁素体等温转变孕育期缩短，先共析铁素体转变量增多．     

Fe-C-X系合金针状铁素体在奥氏体贫碳区先共析转变的热力学分析

针状铁素体组织强度高、韧性好,基于氧化物夹杂形核,有很强的自身细化晶粒的能力,获得大量超细针状铁素体组织是超级钢研究的主要发展方向.建立了Fe-C-X系合金针状铁素体在奥氏体贫碳区先共析转变的热力学模型,并对Q235钢进行了数值模拟.结果表明,针状铁素体在实际相变开始温度(约923 K)的相变驱动力(绝对值)为450～740 J/mol,而且随着贫碳区碳含量的减少而增加.该模型可获得比以往扩散模型更大的相变驱动力,从热力学角度来讲,针状铁素体在奥氏体贫碳区很可能具有先共析转变的相变过程.     

Fe-C-X系合金针状铁素体在奥氏体贫碳区先共析转变的热力学分析

针状铁素体组织强度高、韧性好，基于氧化物夹杂形核，有很强的自身细化晶粒的能力，获得大量超细针状铁素体组织是超级钢研究的主要发展方向。建立了Fe—C-X系合金针状铁素体在奥氏体贫碳区先共析转变的热力学模型，并对Q235钢进行了数值模拟。结果表明，针状铁素体在实际相变开始温度（约923K）的相变驱动力（绝对值）为450-740J／mol，而且随着贫碳区碳含量的减少而增加。该模型可获得比以往扩散模型更大的相变驱动力，从热力学角度来讲，针状铁素体在奥氏体贫碳区很可能具有先共析转变的相变过程。     

409L铁素体不锈钢的热变形行为

采用热/力模拟实验研究409L铁素体不锈钢在950、1 000、1 050、1 100、1 150℃、应变速率为0.01、0.1、1.0 s-1,压下量为50%时的热变形行为,讨论热变形参数对流变应力的影响.结果表明,409L铁素体不锈钢的表观应力指数为4.06,热变形表观激活能为212 kJ/mol;409L铁素体不锈钢的热变形方程.ε=3.017.109[sinh(α.pσ)]4.06exp(-212 000/RT).其软化机制与Zener-Hollomon(Z)参数有关,随着Z值从6.11×105增加到1.15×109,热变形峰值应力相应从11.71 MPa增加到66.94 MPa.     

高纯Cr17铁素体不锈钢的热变形行为

采用MMS200热/力模拟机及Thermo-Calc热力学计算方法,研究了高纯Cr17铁素体不锈钢在变形温度为600～1 100℃、应变速率为1～10 s-1条件下的热变形规律.结果表明,在热变形过程中,高纯Cr17铁素体不锈钢的组织均以铁素体为主,不存在γ/α相变且仅仅发生较快的动态回复软化;高纯Cr17铁素体不锈钢热的变形激活能为384.985 kJ/mol.在此基础上,确定了Z参数,并得到了高纯Cr17铁素体不锈钢的峰值应力σp与Z参数间的关系.     

超纯铁素体不锈钢热变形过程中的析出行为

利用热力模拟实验机及试验轧机研究了添加Ti,V的超纯中铬铁素体不锈钢热变形过程中的析出行为变化特点,并采用热动力学计算及透射电子显微镜观察来表征析出相特征.结果表明:热变形过程中形成的析出相主要为TiC,这与热动力学分析一致.这些析出相的特征与变形温度密切相关,随着变形温度的降低,析出相TiC尺寸更加细小且分布更加弥散.这主要是由于变形温度降低时扩散速率相对较低,不利于析出相长大,而晶体缺陷增加,形变诱导析出的有效形核位置增加.这一热变形过程中的析出行为变化规律在中试试验条件下得到了验证.     

超纯Cr17铁素体不锈钢热变形过程的动态回复行为

采用热力模拟试验机进行单道次压缩试验,旨在揭示超纯Cr17铁素体不锈钢在热变形过程中的动态回复行为.在变形速率为1 s-1,最大真应变为0.8的条件下研究了900~1 150℃范围内的热变形行为及组织演化规律.结果表明,单道次压缩得到的应力-应变曲线均呈动态回复型.变形温度越高,动态回复越快.当变形温度较低时,微观组织演化以晶界拱出和变形晶粒的形成为主要特征;当变形温度较高时,微观组织演化以大量亚晶界和亚晶的形成为主要特征.     

IF钢热变形铁素体的静态再结晶行为

在Cleeb-1500热力模拟试验机上采用双道次压缩法,研究了IF钢高温铁素体区变形后道次间隔时间内的软化行为根据实验数据分析了温度与间隔时间对其静态软化行为的影响,并且得到IF钢的铁素体静态再结晶激活能为Qrec=115kJ/mol,建立了静态再结晶动力学数学模型。     

IF钢热变形铁素体的静态再结晶行为

在Cleeb-1500热力模拟试验机上采用双道次压缩法,研究了IF钢高温铁素体区变形后道次间隔时间内的软化行为 根据实验数据分析了温度与间隔时间对其静态软化行为的影响,并且得到IF钢的铁素体静态再结晶激活能为Qrec=115kJ/mol,建立了静态再结晶动力学数学模型.     

形变奥氏体→铁素体转变的动力学研究

基于相变动力学和热力学原理，并根据Schieil叠加原理和热膨胀实验结果，建立了形变奥氏体(γ)→铁素体(α)连续冷却相变动力学行为的预测模型，将其应用于形变奥氏体后的控制冷却过程，可以计算出铁素体相变开始温度以及室温组织中的体积分数等参数．该方法的计算模拟结果与实测结果吻合很好，表明这种理论的计算方法是可行的．     

加工硬化奥氏体→先共析铁素体相变动力学及机制

试验研究了Ｃ－Ｍｎ钢加工硬化奥氏体→先共析铁素体等温转变规律，结果发现，加工硬化使相变孕育期缩短的主要原因在于铁素体在奥低体晶界处成核能力的提高，ｌｎｌｎ（１／１－ＸＦ）与ｌｎｔ之间的关系为二段直线，本文对形核自由能变化和显微组织演变进行了分析，并给出了合理的解释。     

Fe-C-X系合金奥氏体分解热力学计算

利用改进的KRC(Kaufman Redcliffe Cohen)和LFG(Lacher Fowler Guggenheim)模型,采用超组元算法,计算出奥氏体向铁素体和珠光体转变时的相界面平衡摩尔分数、相变驱动力及相平衡温度·结果表明:用这两种活度模型计算的结果相差不大;添加稳定铁素体相合金元素Si,Al等能提高相界面摩尔分数和相平衡温度,而添加稳定奥氏体相合金元素Mn,Ni等则正好相反;奥氏体变形后可以增大相变驱动力(绝对值)和提高相平衡温度·     

高扩孔钢变形奥氏体的连续冷却转变

研究了三种硅—锰系低碳钢变形奥氏体的连续冷却转变,分析了w(Si),w(Mn)对相变温度Ar3、转变组织及力学性能的影响.实验结果表明:w(Si)由0.50%增加到1.35%时,Ar3升高15~25℃,而w(Mn)由0.97%增加到1.43%时,Ar3降低30~50℃,锰对Ar3的影响效果强于硅;硅促进了高温等轴铁素体析出,抑制了贝氏体相变,而锰不仅细化了相变组织,还促进了贝氏体形成;w(Si),w(Mn)分别为0.56%和1.43%的钢在850℃变形后以30℃/s冷却,获得均匀、微细化的铁素体/贝氏体双相组织,抗拉强度可达到654 MPa.     

低碳钢形变诱导铁素体相变技术

叙述了获得超细晶粒铁素体的形变诱导相变技术的定义和基本特征,从形变诱导铁素体相变实验证实、相变原理、产物性能、影响因素和相变机制等方面系统地评述了变形诱导铁素体相变以及该技术在低碳钢板材轧制工艺中的应用前景.     

低碳钢铁素体相区变形特性

采用平面应变压缩试验研究了Ｑ２３５级别低碳钢铁素体相区在５５０～７２０℃，应变速率 在５×１０－４～１０Ｓ－１范围的热变形特性．结果表明，在铁素体相区范围，所有流变曲线都观察到了 峰值应力的出现及随后“应力软化”进入稳态的现象，意味着动态回复或动态再结晶的发生．应 变速率越低，形变温度越高，出现应力峰值的临界应变量越小．Ｚ参数及应力峰值σｍ数值计算得 到Ｑ２３５级别低碳钢平面应变压缩的铁素体热变形激活能为３００．４ｋＪ／ｍｏｌ．     

强磁场下Fe-C合金中碳的质量分数对先共析铁素体形貌的影响

选用高纯Fe-0.12C,Fe-0.36C,Fe-0.52C及Fe-0.76C合金为实验材料,研究了强磁场退火条件下碳质量分数对Fe-C合金先共析铁素体晶粒形状和尺寸的影响规律.结果表明:随着碳的质量分数增加,先共析铁素体晶粒不但逐渐减小,而且沿强磁场方向伸长并呈链式排列的趋势不断减弱.产生上述现象不仅与Fe-C合金的碳质量分数相关,而且与先共析铁素体晶粒的形成过程和演变机理密不可分.并由此提出一种碳质量分数较低的Fe-C合金在先共析铁素体转变初期或碳含量接近共析成分的Fe-C合金中先共析铁素体晶核距离较远的情况下适用的磁偶极子模型.     

不同形变速率条件下低碳钢过冷奥氏体形变过程铁素体超细化

研究了低碳钢过冷奥氏体在760℃,形变速率为1 s-1和10 s-1变形时组织演变规律.结果表明,形变速率为1 s-1时真应力-应变曲线双峰特征为形变强化相变和铁素体动态再结晶的表征,相变形核集中在铁素体/奥氏体相界前沿奥氏体高畸变区,晶粒长大在时间和空间上受到限制,细化能力较高;形变速率提高到10 s-1时,相变动力学提前,曲线只表现为形变强化相变的单峰特征,相变形核除了在上述铁素体/奥氏体相界前沿奥氏体高畸变区,还分布到奥氏体晶内各处,晶粒间约束有所减小,尺寸稍大.通过形变强化相变和铁素体动态再结晶可以获得平均晶粒尺寸为(1.98士1.07)μm和(2.33士1.01)μm(10 s-1)左右的微细铁素体晶粒.     

物质热力学函数随温度变化关系模型的求定及应用

本介绍了物质热力学函数随温度的变化关系模型，并用MATLAB语言实现模型拟合及其计算机程序的实现过程与应用。