论文部分内容阅读
本文主要研究了50Si2Mn3钢在19.8T强磁场作用下高温等温相变以及50Si2Mn3钢和30Si2Mn2钢无磁场作用下等温贝氏体相变。从形核长大、组织形貌、热动力学等角度分析了中碳合金钢从高温到低温的组织演变过程。并探讨了磁效应对固态相变的影响。强磁场下50Si2Mn3钢在共析点以上较高温度的珠光体等温相变研究结果表明：相比12T磁场,19.8T磁场使得磁诱发珠光体相变可以在更高的温度发生。珠光体、铁素体、渗碳体组织转变量随温度与时间的关系遵循基本的相变理论,相同等温温度随着等温时间的延长转变量增大,相同等温时间随着等温温度的升高转变量降低,与磁场方向平行的截面上的转变量要高于与磁场方向垂直的截面。珠光体铁素体作为领先相率先形核并快速生长,两组成相面积分数的比值处于动态变化中,强磁场下铁素体具有快速生长优势,渗碳体的形成速度滞后于铁素体。995和1008K下珠光体的片层间距随着等温时间的延长而增大,983K下珠光体的片层间距已经趋于稳定,渗碳体片也同样存在这一规律,铁素体由于优先生长,片间距在995K就已经趋于稳定了。相同等温时间,基体和珠光体组织的显微硬度均随着等温温度的升高先升后降,分别在1008和995K时达到最大值；相同等温温度下,基体组织的显微硬度随着等温时间的延长略有降低,在1008和1018K时几乎不变,珠光体组织的显微硬度随着等温时间的延长而降低。此外,强磁场还有助于粒状珠光体的形成。50Si2Mn3钢和30Si2Mn2钢等温贝氏体相变研究发现：同珠光体相变以珠光体铁素体为领先相一样,两种中碳合金钢的贝氏体相变是以贝氏体铁素体为领先相率先形核,且具有铁磁性的铁素体相都占有很大的比例。从磁能角度考察等温贝氏体相变的组织演变机理：当外加磁场存在时,磁场所提供的外加磁能是主要的磁驱动力项之一；在无外加磁场时,铁磁性材料在处理温度降低到居里温度以下时所存在的自发磁化过程,也应作为一项磁驱动力项来源加以考虑。奥氏体分解从高温到低温的转变过程均包含γ→α过程,即顺磁性相向铁磁性相的转变。在这种无法顺利开展强磁场下贝氏体等温相变的情况下,也可通过挖掘珠光体、贝氏体、马氏体相变在磁学意义上的关联性去逐步发掘磁效应在固态相变中的作用。