Vol.24 杨平等：Q235碳素钢超细铁素体在奥氏体内的形核 215 识奥氏体形变不均匀区的特征带来较大便利. (3)形变温度也是影响形核地，点类型的因素 进一步的问题是为什么形变带上形成的铁素体 之一，在A一A的超细铁素体的有效形成温度区 有择优取向，并且是<111>取向？择优取向较易 间，随形变温度降低到接近A附近，形变带形核 解释，奥氏体为一固定取向，其内部形成的铁素 增多；靠近A的形变使晶界附近的形变不均匀 体也应有固定取向；但只有奥氏体中形变带内 区为主要形核地点，这时铁素体及第2组织均 部的亚晶也应有择优取向时，才有可能经过相 匀分布. 变产生择优分布的铁素体取向.据报导，单向压 (4)形核地点与铁素体的取向有一定关系 缩的低层错能fcc材料Cu-Zn及Cu的形变稳定 形变带形核造成带状分布的铁素体及第2相， 取向为<110>压缩轴，若同样为低层错能的奥 不仅形貌上出现方向性，铁素体取向也出 氏体形变后按KS关系相变({111}，{110}， 现<111>压缩轴的择优. <110><111>.),便有倾向形成<111>的铁素体. 参考文献 但铁素体是从形变带上形成的，只有形变带中 亚晶的取向是<110>压缩轴，相变织构的分析 1杨平，傅云义，崔凤娥，孙祖庆，Q235碳素钢应变强 化相变的基本特征及影响因素).金属学报，2001,37： 才成立.粗晶形变时主要的形变不均匀区是切 592 变带（不论是铜型的还是黄铜型的切变带），切 2傅云义，杨平，杨王切，等.粗大奥氏体品粒中应变 变带中的典型取向是高斯取向{110}<001>[刀， 诱导铁素体的形成特点[]北京科技大学学报，2000， 即<110>压缩轴；所以，相变后可形成<111>压 22(2):170 缩轴的铁素体.这仅是初步分析，这方面仍需要 3 Hodgson P D,Hickson MR,Gibbs R K.The Production and Mechanical Properties of Ultrafine Ferrite[J].Mat Sci 大量的工作 Foum,1998,284:63 3结论 4 Ohtsuka H,Umemoto M,Tamura I.Deformation Structure in a Work-hardened Austenite[J].Trans ISIJ,1987,27:408 (1)奥氏体晶界附近的形变不均匀区一般不 5 Hurley P J,Muddle B C,Hodgson P D.Nucleation Sites 是均匀分布在晶界的一周，而是只在部分区域； for Ultrafine Ferrite Produced by Deformation of Auste- 形变不均匀区的形核与点阵畸变程度及取向差 nite during Single-pass Strip Rolling [J].Metall Mater 分布对应，而不一定与铁素体/奥氏体相界的多 Trans A,2001,32A:1507 6 Aernoudt E,Stuwe H P.Die Endlagen der Verformungstex- 少对应.细晶奥氏体的形变特点是形变不均匀 tur,Insbesondere Bei Kubisch-fla chenzentrierten Metal- 区集中在晶界附近 len[J].Z Metallkde,1970,61:128 (2)形变带形核后本身继续增厚促进铁素体 7 Hirsch J,Lucke K,Hatherly M.Mechanism of Deforma- 形核的程度有限，表现为成串分布的铁素体之 tion and Development of Rolling Textures in Polycrystal- 间常有第2相隔开.成串分布的铁素体与形变 line FCC Metals-III.The Influence of Slip Inhomogenei- ties and Twinning[J].Acta Metall,1988,36:2905 带形核有直接对应关系 Nucleation of Ultra-fine Ferrite in Austenite of A Q235 Low Carbon Steel YANG Ping".ZHANG Donghua SUN Zuging 1)Materials Science and Engineering School,UST Beijing,Beijing 100083,China 2)State Key Laboratory for Advanced Metallic Materials,UST Beijing,Beijing 100083,China ABSTRACT The nucleation of ultra-fine ferrite inside austenite was followed during deformation-enh- anced transformation in a Q235 low carbon steel.EBSD technique was applied to reveal the orientation fea- tures of ferrite formed at different places.Results indicate that there are two typical nucleation sites inside aus- tenite,namely,deformation bands and deformation inhomogeneities near austenite grain boundaries.Increas- ing austenite grain size and decreasing deformation temperature favor to the ferrite formation at deformation bands.In the suitable deformation temperatures of A,-A for ultra-fine ferrite,the deformation near A,leads to a uniform distribution of ferrite as well as second phases.The band-like ferrite and second phases caused by the nucleation at deformation bands gives rise to not only the anisotropy in microstructure but also in ferrite orientation. KEY WORDS low carbon steel;deformation-enhanced transformation;ultra-fine ferrite;nucleation,elec. tron back scatter diffractionV b l 一 2 4 杨平 等 : Q 2 35 碳 素钢超细 铁素体 在奥 氏 体 内的形核 . 2 1 5 - 识奥 氏体形变不均匀 区 的特 征带来较大便利 . 进一 步的问题是为什么 形变带上形成的铁 素体 有择优取 向 , 并且是l< 1>1 取向? 择优取 向较易 解释 , 奥氏体为一固定取 向 , 其 内部形成的铁素 体也 应有固定 取 向 ; 但 只有奥 氏体 中形变带 内 部 的亚晶也应有择优取 向时 , 才有可 能经过相 变产生 择优分布的铁素体取 向 . 据报导 , 单 向压 缩的低层错能 fr c 材料 C u - Z n 及 C u 的形 变稳定 取向为< 1 10 > }}压缩轴 「6] , 若 同样 为低层错能的奥 氏 体形 变后 按 尺二召 关 系相 变 以1 1 1} , }}{ 1 10 } 。 , l< 1 0>vl 阵川 > 。 ) , 便有倾 向形成 < 1 1 >1 的铁素体 . 但铁素体是从形变带上形成 的 , 只有 形变带 中 亚 晶的取 向是 l< 1>0 }}压缩轴 , 相变织构的 分析 才成立 . 粗 晶形 变时主 要的形变不均匀 区是切 变带 ( 不论 是铜 型 的还是 黄铜 型 的切变带 ) , 切 变带 中的典 型取 向是高斯取 向 毛1 10卜0 0 1 > 【7] , 即< 1 10 > }}压缩轴 ;所 以 , 相变后可 形成 < 1 1 1 > }I压 缩轴 的铁素体 . 这仅是初步分析 , 这方面仍需要 大量 的工作 . ( 3 )形变温度也是影响形核地点类型 的 因 素 之一 在儿一 。 的超细铁素体的 有效形 成温度 区 间 , 随形变温度降低到接近A 。 附近 , 形变带形核 增多 ; 靠近 A 3的 形变使 晶界 附近 的形变不 均匀 区为 主要形核地 点 , 这时铁 素体及 第 2 组织 均 匀分 布 . (4 ) 形核地点与铁素体的 取 向有一 定关系 . 形变 带形核造成带状 分布 的铁素体及 第 2 相 , 不 仅 形 貌 上 出 现 方 向性 , 铁 素 体 取 向 也 出 现l< 1 1>lI 压缩轴 的择优 . 3 结论 ( l) 奥氏体 晶界附近 的形变不 均匀 区一般不 是均匀分布在晶界 的一周 , 而是只 在部分 区域 ; 形变不均匀 区的形核与点阵畸变程度及取 向差 分布对应 , 而不 一定与铁素体 /奥 氏体相界的多 少对应 . 细 晶奥 氏体 的形 变特 点是形 变不 均匀 区集 中在 晶界 附近 . ( 2 )形变带形核后本身继续增厚促进铁素体 形核 的程度有 限 , 表现为成 串分布的 铁素体之 间常有第 2 相 隔开 . 成 串分布 的铁素体与形变 带形核有直 接对应关 系 . 参 考 文 献 1 杨平 , 傅云义 , 崔凤娥 , 孙祖 庆 . Q235 碳 素钢 应变强 化相变 的基本 特征及影响 因素 [J] . 金属学报 , 2 0 01 , 37 : 5 9 2 2 傅 云义 , 杨平 , 杨王 现 , 等 . 粗 大奥 氏体晶粒 中应变 诱导 铁素体的形成特 点 [J] . 北京 科技大学 学报 , 2 0 0 0, 2 2 ( 2 ) : 17 0 3 H o d g s o n P D , H i e k s o n M R , G i bb s R K . T h e P r o d u c t i o n an d M e c h an i e a l P r o P e rt i e s o f U l t r a if n e F e r i t e [ J ] . M at S e i F o ur m , 19 9 8 , 2 8 4 : 6 3 4 O ht s uk a H , U m e m o t o M J h m ur a I . D e fo mr at i o n S tur e t u r e i n a WOr k 一 h ar d e n e d A u s t e n i et [JI . T r a n s I S IJ , 1 9 8 7 , 2 7 : 4 0 8 5 H u r l e y P J , M u dd l e B C , H o dg s o n P D . N u e l e at i o n s i t e s fo r U l tar if n e F e r i t e P or d u c e d by D e fo mr at i o n o f A u s t e - n i t e d iur n g S i n g l e 一 P a s s Str iP OR ll i n g [ J l . M e t a l l M at e r rT a n s A , 2 0 0 1 , 3 2 A : 15 0 7 6 A e m o u dt E , S t OW e H R D i e E n d l a g e n d e r Ve r fo mr u n g s t e x - t u r, In s b e s o n d e r e B e i K u b i s c h 一 fl 注 e h e n z e n t r i e rt e n M e t a l - l e n【J l . 2 M e t a ll k d e , 1 9 7 0 , 6 1 : 1 2 8 7 H i r s e h J , L u e ke K , H hat e r ly M . M e e h an i s m o f D e fo mr a - ti o n an d D e v e l oP m e n t o f OR l li n g eT x tur e s i n P o ly e yr s t a l - 1i n e F C C M e at l s 一 111 · T h e I n fl u e n e e o f S l iP In h o m o ge n e i - ti e s an d T W i n n i n g [ J ] . A e at M e at ll , 19 8 8 , 3 6 : 2 9 0 5 N u c l e at i o n o f U ltr a 一 if n e F e r it e i n A u s t e n it e 别 N G 尸ing , ’ , Z 习只万G D 0 n动 u 口气 1)M at e r ial s S e i e n e e an d E n g i n e e r i n g S e h o o l , U S T B e ij o f A Q2 3 5 L o w C arb o n S t e e l s 之刀V zu q i刀犷 ) i n g , B e ij in g 10 0 0 8 3 , C h i n a 2 ) S at e K e y L ab o art o ry of r A d v an c e d M e at lli e M at e r i a l s , U S T B e ij i n g , B e ij i n g 10 0 0 8 3 , C h ina A B S T R A C T T h e nu e l e at i o n o f u ltr a 一 if n e fe r it e in s id e au s et n it e w a s fo ll o w e d d u r i n g d e fo mr at i o n 一 e hn - an e e d tr an s fo mr at i o n i n a Q 2 3 5 l o w c a r b o n s et e l . E B S D t e c hn iqu e w a s ap P li e d t o r e v e a l ht e o r i e n t at i o n fe a - trU e s o f fe r it e fo mr e d at d i fe r e nt Pl a e e s . eR s ul t s i n d i e at e ht at ht e r e aer wt o yt Pi e a l nu c l e at i o n s it e s i n s id e au s - et n it e , n am e l y, d e fo n n at i o n b an d s an d d e fo mr at i o n ihn o m o g e n e it i e s n e ar au st e n it e g r a i n b o un d ar i e s . I n c r e a s - i n g au s t e n it e gr a i n s i z e an d d e c r e a s i n g d e fo mr at i o n t e m Pe r a t u r e af v o r ot ht e fe r i et fo mr at i o n at de fo mr at i o n b an d s . I n ht e s u it ab l e d e fo mr at i o n et m Pe r a ut r e s o f A 3一 A 。 fo r u ltr a 一 if n e fe r it e , ht e d e fo mr at i o n n e ar A 3 l e a d s t o a un ifo mr d i s tr lb u t i o n o f fe r it e a s w e ll a s s e e o n d Ph a s e s . T h e b an d 一 lik e fe r it e an d s e e o n d Ph a s e s e au s e d b y ht e un e l e at i o n at d e fo mr at i o n b an d s g i v e s ir s e t o n o t o n ly ht e an i s o tr o Py i n m i c r o s trU c t u r e b u t a l s o i n fe r it e o r i e n t at i o n . K E Y W O R D S l o w e a r b o n s t e e l; d e fo mr at i o n 一 e hn an e e d tr an s fo mr at i o n : u ltr a 一 if n e fe r it e ; un c l e at i o n , e l e c - t r o n b a e k s e a t t e r d i价a c t i o n