第6期 张坤等：9Ni钢中逆转变奥氏体的稳定性 ·655· 10 转变奥氏体的含量.形变量分别为3%、5%、10%和 94 8密未液氮浸泡 15%. 题液氟浸泡处理 逆转变奥氏体随形变量的变化如图7所示，图 6 中横坐标小于0的为压缩变形，大于0的为拉伸变 5.04.8 形.可以看出，受较小的拉伸变形后（约为5%），大 部分奥氏体已经发生了相变，变形超过5%后则变 化不明显.逆转变奥氏体含量受压缩变形的影响则 相对较小，变形量达到15%时仍有大部分的奥氏体 OT OLT 保留下来.这是由于两种应力状态的静水压应力符 号不同引起的，对于比容膨胀的马氏体相变而言，拉 图5液氮保温前后QT和QLT处理样品中逆转变奥氏体的体积 分数 应力的静水压为正值，会促进相变，而压应力的静水 Fig.5 Volume fraction of reversed austenite in the OT and QL.T trea- 压为负值，会抑制相变，但无论是拉应力还是压应 ted samples before and after immersing in liquefied nitrogen 力，其偏应力分量都会有助于切变变形的实现，都会 促进相变的进行，这与图4的观察结果相符合 1.2 未液氮浸泡 10 1.0 液氮浸泡 0.89 0.85 0.88 0.8 游 0.6 0.4 0.2 3 QLT 0.15-0.10-0.0500.050.100.15 图6液氮保温前后逆转变奥氏体中的碳质量分数 应变 Fig.6 Mass fractions of C in reversed austenite before and after im- 图7单轴拉伸和单轴压缩变形与逆转变奥氏体含量的关系 mersing in liquefied nitrogen Fig.7 Variation in volume fraction of reversed austenite with uniaxial tension and uniaxial compression 对于拉伸变形促进马氏体相变的程度较小，大角度 晶界提高的程度较小.(2)晶粒受到拉伸变形，基体 3 结论 内部的位错等会发生位错缠结而重新排列，使部分 位错消失，降低了基体内位错的密度，使基体内部的 (1)QT处理的9Ni钢中的逆转变奥氏体以块 小角度晶界的数量减少，这也就提高了大角度晶界 状形态存在；QLT处理的9Ni钢中的逆转变奥氏体 所占的比例，晶粒受到挤压时，单位面积内的位错密 以块状和薄膜状形态存在，后者分布在板条边 度增加，晶粒内部的小角度晶界的数量也随着增加， 界上 从而降低了大角度晶界所占的比例. (2)QLT处理的钢中逆转变奥氏体在低温处理 同时，从图6的分析也可以看出，在承受应力的 时虽然有部分转变，但其在液氯中稳定存在的逆转 位置1、2、4和5区域中的逆转变奥氏体基本上都分 变奥氏体的含量要高于QT处理. 布在基体的内部，而在晶界上的较少.这是由于在 (3)拉应力相对于压应力更能促使逆转变奥氏 原奥氏体晶界处的应力集中较大，使逆转奥氏体在 体转变成马氏体，保留下来的奥氏体大部分分布在 应力作用下更容易转变为马氏体：而在大尺寸晶粒 晶粒内. 内部存在的逆转变奥氏体由于在变形的过程中，晶 参考文献 粒会发生协调作用，减少了应力集中，同时在晶粒内 部由于晶界的保护作用，也使得其内部的逆转变奥 [Shu D L.Mechanical Properties of Metal.Beijing:China Machine Ps5,1987:76 氏体的稳定性较高. (束得林.金属的力学性质.北京：机械工业出版社，1987： 对QT和QLT处理的样品分别进行单轴拉伸和 76) 单轴压缩处理，利用X射线衍射测量不同变形量逆 D2]Chen G B.The problem of designing large-scale double-edge LNG第 6 期 张 坤等: 9Ni 钢中逆转变奥氏体的稳定性 图 5 液氮保温前后 QT 和 QLT 处理样品中逆转变奥氏体的体积 分数 Fig． 5 Volume fraction of reversed austenite in the QT and QLT trea￾ted samples before and after immersing in liquefied nitrogen 图 6 液氮保温前后逆转变奥氏体中的碳质量分数 Fig． 6 Mass fractions of C in reversed austenite before and after im￾mersing in liquefied nitrogen 对于拉伸变形促进马氏体相变的程度较小，大角度 晶界提高的程度较小． ( 2) 晶粒受到拉伸变形，基体 内部的位错等会发生位错缠结而重新排列，使部分 位错消失，降低了基体内位错的密度，使基体内部的 小角度晶界的数量减少，这也就提高了大角度晶界 所占的比例，晶粒受到挤压时，单位面积内的位错密 度增加，晶粒内部的小角度晶界的数量也随着增加， 从而降低了大角度晶界所占的比例． 同时，从图 6 的分析也可以看出，在承受应力的 位置 1、2、4 和 5 区域中的逆转变奥氏体基本上都分 布在基体的内部，而在晶界上的较少． 这是由于在 原奥氏体晶界处的应力集中较大，使逆转奥氏体在 应力作用下更容易转变为马氏体; 而在大尺寸晶粒 内部存在的逆转变奥氏体由于在变形的过程中，晶 粒会发生协调作用，减少了应力集中，同时在晶粒内 部由于晶界的保护作用，也使得其内部的逆转变奥 氏体的稳定性较高． 对 QT 和 QLT 处理的样品分别进行单轴拉伸和 单轴压缩处理，利用 X 射线衍射测量不同变形量逆 转变奥氏体的含量． 形变量分别为 3% 、5% 、10% 和 15% ． 逆转变奥氏体随形变量的变化如图 7 所示，图 中横坐标小于 0 的为压缩变形，大于 0 的为拉伸变 形． 可以看出，受较小的拉伸变形后( 约为 5% ) ，大 部分奥氏体已经发生了相变，变形超过 5% 后则变 化不明显． 逆转变奥氏体含量受压缩变形的影响则 相对较小，变形量达到 15% 时仍有大部分的奥氏体 保留下来． 这是由于两种应力状态的静水压应力符 号不同引起的，对于比容膨胀的马氏体相变而言，拉 应力的静水压为正值，会促进相变，而压应力的静水 压为负值，会抑制相变，但无论是拉应力还是压应 力，其偏应力分量都会有助于切变变形的实现，都会 促进相变的进行，这与图 4 的观察结果相符合． 图 7 单轴拉伸和单轴压缩变形与逆转变奥氏体含量的关系 Fig． 7 Variation in volume fraction of reversed austenite with uniaxial tension and uniaxial compression 3 结论 ( 1) QT 处理的 9Ni 钢中的逆转变奥氏体以块 状形态存在; QLT 处理的 9Ni 钢中的逆转变奥氏体 以块状 和 薄 膜 状 形 态 存 在，后者分布在板条边 界上． ( 2) QLT 处理的钢中逆转变奥氏体在低温处理 时虽然有部分转变，但其在液氮中稳定存在的逆转 变奥氏体的含量要高于 QT 处理． ( 3) 拉应力相对于压应力更能促使逆转变奥氏 体转变成马氏体，保留下来的奥氏体大部分分布在 晶粒内． 参 考 文 献 ［1］ Shu D L． Mechanical Properties of Metal． Beijing: China Machine Press，1987: 76 ( 束得林． 金属的力学性质． 北 京: 机械工业出版社，1987: 76) ［2］ Chen G B． The problem of designing large-scale double-edge LNG ·655·