浙江至德钢业有限公司基于双相钢热膨胀曲线与相变动力学关系曲线的转变以及形核过程和长大规律的变化,主要利用相变动力学曲线分析并确定临界温度,并分析先共析转变过程中不同阶段双相钢的临界温度。对上述公式进行分段处理,则每一段区间内的n值与上述公式取对数Inln[1/(1-f)]+nlnt确定的Inln[1/(1-f)]-Int曲线上,同一区段内的斜率相对应。因此,在该曲线上,曲线斜率逐渐降低的部分就对应着某种相变的末期阶段,如果斜率重新升高,则表示这种相变结束,其他类型相变开始。


  因此双相钢在连续冷却转变条件下,同一种相变的后期,上述公式指数n是逐渐减小到重新升高的拐点,就是某两种不同相变的临界点。所以在实验数据采集后处理的曲线上可以确定相变开始与结束的临界温度及其对应的体积分数变化规律。双相钢连续冷却条件下,硬化指数n的变化与形核率的变化有关,而形核率的变化又与铁素体形核位置有关,所以,硬化指数n值的变化也与铁素体形核位置有关。铁素体在奥氏体晶粒中形核位置的优先顺序依次为角隅、棱边、晶界面、晶粒内。通常情况下,角隅处析出量较少且速度较快,因此,将“角隅”划归为“棱边”作为同一类位置处理;铁素体在奥氏体晶粒内部优先形核的情况通常不易发生,除非奥氏体晶粒内有共格性较好的析出物或所谓的“形变带”,因此,本文只把双相钢中的铁素体形核位置分为“棱边”和“晶界面”两类位置来考虑。


 对于双相钢先共析转变,当硬化指数n降低时,必然是因为铁素体形核率N显著降低的结果。同一类形核位置形核区域的碰遇和形核位置发生变化都会造成型核率N的显著降低;相反,若在同类位置的形核发生碰遇之前,n应该是保持恒定的,因此,对于先共析转变,当铁体在棱边形核发生碰遇前,n应该保持不变,当发生碰遇后,随着形核率的降低,n逐渐降低,并且棱边铁素体逐渐趋于饱和,铁素体形核位置从棱边逐渐向晶界面转移。当棱边析出铁素体饱和后,形核主要在晶界面进行,与棱边形核初期的情况类似,晶面铁素体形核初期,未发生碰遇前,n值也保持不变;另外,由于是连续冷却,特别是在冷却速度较快的情况下,在相变温度的制约下,在晶面形核铁素体发生碰遇前,铁素体相变很可能已经终止,另一种相变可能已经开始。所以,在冷却速度较快的情况下,可能看不到晶面铁素体析出末期n值的逐渐降低。基于上述分析,可将硬化指数n的变化与铁素体形核位置的变化相联系。这与Cahn对等温情况下铁素体形核位置和Inln[1/(1-f)]-lnt 曲线对应关系的分析是相似的。

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 根据上述分析,很容易在图2-4中确定双相钢先共析转变区,即ABC或AC段,C点后,曲线斜率升高,表示另一类相变开始,因此C点表示先共析铁素体析出完成。图2-4a中CD段表示珠光体形成,图2-4b中CD段表示贝氏体形成阶段。

表 2.jpg


根据上述分析处理,可得出双相钢临界温度与组织百分比分布,如表2-2所示。


图 5.jpg


为研究曲线与真实组织分布的规律,图2-5为试验过程中双相钢对应的金相组织,可以发现曲线所获得的分析结果与实际情况基本一致。