匡建新
,
唐明华
,
刘志义
,
邓彬
材料热处理学报
采用外部压入法制备含ZrC粒子的低碳钢,分析了ZrC粒子在试验钢中的固溶析出特点,研究了ZrC粒子对奥氏体晶粒长大及形变诱导相变铁素体晶粒细化的影响.结果表明:试验钢中存在一定数量尺寸较大弥散分布的ZrC粒子,这些粒子具有很高的稳定性,在热加工过程中,这些粒子能明显改变奥氏体晶界的状态,细化初始奥氏体晶粒,显著地阻止奥氏体晶粒的长大;在应变条件下,外加ZrC粒子能够提高形变诱导相变开始温度约40℃,ZrC/奥氏体相界面由于成为了聚集形变能的缺陷,因而加速形变诱导相变的进程,提高铁素体形核率,导致铁素体晶粒细化;在相同的变形条件下,添加了ZrC粒子的试验钢较未加ZrC粒子的钢有更好的晶粒细化效果.
关键词:
ZrC粒子
,
C-Mn钢
,
形变诱导铁素体相变(DIFT)
,
晶粒细化
唐明华
,
刘志义
,
胡双开
,
李建中
,
邓彬
材料热处理学报
采用Gleeble-1500热模拟试验机进行单向压缩热模拟试验,在实验室轧机上进行了c-Mn钢超细晶中板的轧制,研究了试验钢在形变诱导铁索体相变过程中ZrC粒子对钢的组织细化和力学性能的影响.结果表明:当ZrC粒子的粒径小于1μm时,Orowan强化机制参与材料的强化,导致组织超细化;由于ZrC/奥氏体相界面的不均匀变形,在界面产生形变位错源,使基体中的位错增殖,形成位错胞,因而提高了材料的强度;当ZrC粒子的平均粒径0.4μm、加入量为0.5%时,实验室轧后水冷可获得晶粒尺寸为3.9μm的9mm中板,材料的抗拉强度约提高51%,综合性能显著提高.
关键词:
ZrC粒子
,
低碳锰钢
,
形变诱导铁素体相变
,
超细晶
,
性能
唐明华
,
刘志义
,
邓彬
,
胡双开
,
厉春元
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.05.003
利用Gleeble-1500热模拟试验机进行单轴热压缩实验,研究了含ZrC粒子的低碳钢在形变诱导相变过程中ZrC粒子对铁素体晶粒细化的影响及铁素体形核的基本特性.结果表明:一定粒径和体积分数的ZrC粒子弥散分布于基体相中时,能够阻碍位错的运动,形成集中形变区,加速形变诱导相变的进程,因而提高铁素体形核率,导致铁素体晶粒细化;ZrC/奥氏体相界面上形变诱导铁素体相变具有形核位置不饱和性、新生α相超细晶的特点;在应变条件下,铁素体晶粒在〈111〉方向择优取向,晶粒内部存在一定量的小角度晶界,由于铁素体动态再结晶的发生,组织进一步细化.ZrC/奥氏体相界面铁素体晶粒的超细化机理是形变诱导相变、铁素体动态再结晶及ZrC粒子弥散强化三者同时作用的结果.
关键词:
ZrC粒子
,
形变诱导铁素体相变
,
超细晶
,
机理
邓小铁
,
刘志义
,
郑青春
材料导报
研究了恒温压缩与降温轧制对含ZrC粒子20Mn2钢晶粒细化的影响.结果表明,在奥氏体再结晶温度区间(1150℃、1050℃)和形变诱导铁素体相变温度区间(950℃、900℃、870℃、850℃),20Mn2钢的晶粒尺寸均能细化至3～4μm;在1150～870℃的降温轧制中,20Mn2钢的晶粒尺寸细化至1～3μm.分析表明,由于ZrC粒子的形变核心和再结晶核心的作用,含ZrC粒子的20Mn2钢在高温下(1150℃、1050℃)和较低温度下(950℃、900℃、870℃、850℃),变形的晶粒组织分别因奥氏体再结晶和形变诱导铁素体相变及其再结晶而得到细化;在降温轧制时,由于综合了高温奥氏体再结晶和低温形变诱导铁素体相变及其再结晶的细化晶粒效应,而最终获得的晶粒尺寸比恒温变形的更小.
关键词:
变形
,
钢
,
晶粒细化
,
ZrC粒子
,
再结晶
,
形变诱导铁素体相变
雷毅
,
李海
,
刘志义
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2003.03.006
在20Mn2钢熔炼过程中加入一定体积分数和一定粒径的ZrC粒子以起形变核心和再结晶核心作用,利用大轧制变形加速奥氏体和铁素体晶粒发生再结晶而细化晶粒,分析了ZrC粒子对晶粒细化的作用以及合金元素和轧制变形对力学性能的影响.试验结果表明,试验钢晶粒尺寸被细化到1～2μm.与20Mn2钢相比,S1钢淬火态抗拉强度和屈服强度分别提高131.8%和187.0%,200℃200min低温回火态分别提高110.6%和163.8%,同时,延伸率也有所提高;S2钢油淬态的抗拉强度和屈服强度分别提高为34.2%和39.9%,钢S2油淬低温回火态分别提高了29.9%和35.0%,与20Mn2钢的塑性指标相比,油淬及低温回火态延伸率分别提高了90%和111%.
关键词:
ZrC粒子
,
20Mn2
,
晶粒超细化
,
强韧化
刘志义
,
许晓嫦
,
邓小铁
,
李海
材料研究学报
doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2004.01.007
研究了淬火冷却对含0.2%(体积分数)ZrC颗粒(粒径0.2～1.2μm)的20Mn2钢在大形变量轧制后的组织与力学性能的影响.结果表明,ZrC粒子作为大形变量热轧变形中的奥氏体形变核心及再结晶核心,对奥氏体晶粒的超细化有显著的作用,而显著细化的晶粒提高了完全获得马氏体组织的临界冷却速度,使水冷淬火态马氏体的数量、长度和宽度减小,使油淬态珠光体的数量减少、渗碳体片变短、变薄.在冷却过程中,细小的奥氏体晶粒转变为更细小(1～2μm)的铁素体晶粒,保留了热轧变形时的形变位错组织,使水淬态20Mn2钢的延伸率不下降的同时强度成倍提高,油淬态20Mn2钢在强度大幅度提高的同时延伸率成倍提高.
关键词:
金属材料
,
ZrC粒子
,
超塑预处理
,
20Mn2钢
,
晶粒细化
,
强韧化
雷毅
,
刘志义
,
李海
钢铁
通过在低碳型钢中加入的第二相粒子ZrC,研究了ZrC粒子体积分数对低碳型钢组织和力学性能的影响.研究结果表明:当轧制变形量为84 %,ZrC粒子的加入量为0.8 %时,轧后水冷可获得超细组织,晶粒尺寸可达9.8 μm.随着ZrC粒子体积分数的增加,晶粒尺寸减小,材料的综合力学性能明显提高.
关键词:
低碳型钢
,
ZrC粒子
,
超细晶粒
刘志义
,
许晓嫦
,
邓小铁
,
李海
材料研究学报
研究了淬火冷却工艺对含0.2%体积分数、0.2~1.2mm粒径ZrC的20Mn2钢在大形变量轧制后的组织与力学性能的影响。性能测试结果表明，在水淬状态下，20Mn2的σb=1854Mpa、σ0.2=1722Mpa、δ5=12.6%，经200℃×200min低温回火的σb=1685Mpa、σ0.2=1582Mpa、δ5=14.1%，；在油淬状态下，20Mn2的σb=1073Mpa、σ0.2=839Mpa、δ5=19%,经200℃×200min低温回火的σb=1039Mpa、σ0.2=810Mpa、δ5=21.1%。研究表明，ZrC粒子作为大形变量热轧变形中的奥氏体形变核心及再结晶核心，对奥氏体晶粒的超细化起到了显著作用，而显著细化的晶粒提高了完全获得马氏体组织的临界冷却速度，使水冷淬火态的马氏体数量、长度和宽度减小，使油淬态珠光体数量减少、渗碳体片变短变薄。同时在冷却过程中，细小的奥氏体晶粒转变为更为细小（1～2mm）的铁素体晶粒，并保留了热轧变形时的形变位错组织，这些组织使20Mn2钢水淬态在保持延伸率不下降的同时强度成倍提高，使油淬态在强度大幅度提高的同时延伸率成倍提高。
关键词:
金属材料
,
ZrC
,
superplastic pre-treatment
,
20Mn2 steel
,
grain refining
