对高密度位错奥氏体再结晶的影响

图( 在保温&’()*的条件下再结晶 温度与固溶 !"量的关系
图% 奥氏体再结晶分数与保温温度之间的关系
（试样在给定温度下保温&’()*后水淬）
图+示 出了各试验 钢中估算 出 的 !"（#， !）体积分数和固溶 !"的含量。各钢中估算出 !"（#，!）的 体 积 分 数 大 约 为 ,’,-.，与 钢 中 !"含量无明显的相关性。然而，固溶 !"的含 量却随钢中 !"含量的增加而显著地增加。这 一结论表 明 图 % 中 再 结 晶 被 推 迟 是 由 于 固 溶 !"对再结晶晶粒晶界起拖曳作用的结果。
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变，这导致 在高 12合金 钢中只 发 生 马 氏 体 相 变。>B9!*012合金（母材）的 ")为""$%。另 一方面，这种具 有 马 氏 体 组 织 的 母 材 在 加 种 钢 的 #C 温 度（ 大 约 为 +;8%）太低，达不到发生扩散相变所需的温度。 母材的马氏体转变开始温度（$)）为*$$%。因 此，母材在加热 和 冷 却 过 程 中 发 生 两 次 马 氏 体 相变。图#为母材的光学显微组织图，图#D为 未经热处理 的 组 织，图 #3为 热 处 理 过 的 组 织， 其处理方法是，将试样快速加热到!8+$% 然后 进行水 淬。观 看 图 中 相 同 的 地 方 我 们 可 以 发 现，经过热处理 的 试 样 其 奥 氏 体 晶 粒 边 界 仍 然 被保留着，这表明加热到!8+$% 和随后的水淬 这两个过程中都没有发生扩散型相变。
织是由未再结晶奥氏体转变来的（见图&’），而 #,#!2 试 验 钢 奥 氏 体 化 终 了 温 度 也 刚 好 在
图!(中大块 马 氏 体 组 织 是 由 再 结 晶 奥 氏 体 转 变来的。在图 !’中，奥 氏 体 已 完 全 再 结 晶，先 再结晶奥氏体晶粒尺寸已经细化到"##!)甚至 更小，且整 个 表 面 都 是 大 块 马 氏 体 组 织。 通 过
另一方面，作者等曾经报道过，通过快速加 热到马氏体转变终了温度之上时，!5EF)马氏 体钢可以通过马氏体晶格切变方式转变成奥氏 体［=］。转变来 的 奥 氏 体 具 有 高 密 度 位 错，并 且 这种高密度位错奥氏体在转变温度之上进行保 温时会发生再结晶［9］。这种行为通过观察高密 度位错奥氏体 的 再 结 晶 很 容 易 发 现，因 为 奥 氏 体中的这种高 密 度 位 错 不 是 变 形 产 生 的，因 而
FG对高密度位错奥氏体再结晶的影响
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!" 对高密度位错奥氏体再结晶的影响
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#"$ 固溶 %对高密度位错奥氏体再结晶的 影响
图0中曲线表明母材和在母材基础上固溶
#"! 固溶 %&对高密度位错奥氏体再结晶 行为的影响
图-是奥氏体再结晶体积分数与保温温度
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铌微合金化汽车薄钢板的冶金原理
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这种相变位错在材料中的分布是非常均匀的。 在这篇 文 章 中，用 !5EF)马 氏 体 钢 作 试 验 材 料，并就固溶 FG及析出物 FG（>，F）这两个方 面来研究 FG的加入对高位错密度奥氏体再结 晶行为的影响。
" 实验过程
"#! 原材料的制备及热处理
把原料铁、镍 和 含 有 其 他 一 些 合 金 元 素 的 材料放到真空 感 应 炉 中 加 热 并 熔 化，然 后 浇 铸 到金 属 模 中，模 子 的 内 尺 寸 为 =5 HH I :8HHI!88HH 。铸锭重!A:2J，每个铸锭在 !/.9" 均匀加热9K2%，然后热轧成!8HH 厚的 板条。表!列出了每个铸锭的化学成分。@ 为 母材!5EF)钢，?用来研究固溶 F 的影响，>、 L、M用来研究固溶 FG的影响，4用来研究析出 物 FGF 的影响。所有试验钢的马氏体相变开 始温度控制在::8" 左右，奥氏体转变开始温 度控制在598" 左右，这样一来可以使奥氏体 化后试 样 内 的 位 错 密 度 基 本 一 致。试 验 钢 在
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 摘 要：通过快速加热到马氏体转变终了温度之上时，含!5EF)的马氏体钢可以通过马 氏体晶格切变方式转变成奥氏体。转变来的奥氏体具有高密度位错，并且这种高密度位 错奥氏体在转变温度之上进行保温时会发生再结晶，而固溶在这种钢里的 FG则会影响 这种奥氏体的再结晶，但当钢里的含 FG量较少时这种作用不很明显。经研究发现，FG 对转变来的奥氏体再结晶的推迟作用与固溶在钢里的 FG总量成一定的比例关系。这可 能是分布在晶界周围的 FG对晶界起拖曳作用的缘故。另一方面，FG（>，F）析出物对转 变来的奥氏体再结晶起显著的推迟作用。因此，当钢中 FG含量不是很多时，通过控制 FG （>，F）的析出来抑制转变后奥氏体的再结晶就显得非常重要了。 关键词：高密度位错奥氏体，再结晶，FG添加物，析出物
在一起时会产生化合物 !"（#，!），因此，我们 必须考虑 !"（#，!）这种析出物对再结晶行为 的影响。在 #、! 全部和 !"结合的条件下，!" （#，!）的体积分数可以根据钢中 # 和 ! 的含 量计算出来，而固溶 !"的含量可以用 !"的总
不能忽略它对再结晶行为的影响。
含量减去 !"（#，!）中的 !"的含量计算出来。
之间的关系。随着钢中 !"含量的增加奥氏体 再结晶明显被推迟。这表明 !"对高密度位错
图(表明了再结晶温度与固溶 !"量之间 的关系。从图中可以看出 !"（#，!）体积分数
奥氏体再结晶晶粒边界有拖曳作用。然而，所 很小，只 有,’,-.。析出 物含量 虽少，但图中
用的试验钢中含有少量的 #和 !，这$种元素 表明，在高密度位错奥氏体的再结晶过程中，却
行为的影响并不明显。图4是合金系 567"$1 287"1 +97#,&1:;72 的计算 相图。由 相图可 以看出，在"###% 以上是可以获得奥氏体单相 区，并且与钢中 2 含量无关。在"###% 以下 时，析出物 :;2 对奥氏体再结晶行为 有影响，
再结晶奥氏体和再结晶奥氏体：小块马氏体组 但在 这 里 我 们 没 有 必 要 考 虑 这 种 影 响，因 为
!"# 马氏体奥氏体化后的奥氏体的再结晶 行为
#,#!12 试验钢的保温温度和奥氏体再结晶分 数的关系。在保 温 时 间 达 ",3./的 条 件 下，这 两种试验钢在"###% 以上进行保温时，奥氏体
直接观察由马氏体转变而来的奥氏体非常 再结晶很容易发生。2 的加入对奥氏体再结晶
困难，因为在冷却过程中会发生马氏体相变，但 是可以通过观察转变来的奥氏体的再结晶证明 高密度位错奥氏体的确是存在的。图!表明了 在"#$!% 进行保温时板条马氏体组织发生了 改变。可以从板条马氏体的形貌来分辨未发生
图! >B912合金系相图 （>B9!*012合金的 $)温度为*$$%）
图# >B9!*012合金相图部位的光学显微组织
D—热处理前；3—热处理后（加热到!8+$% 随后水淬）
2’对高密度位错奥氏体再结晶的影响
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