第2期 赵显蒙等：1000MPa级冷轧双相钢奥氏体的等时相变动力学 ·199· 本重合；加热温度高于770℃后，相同温度下冷轧 两相界面浓度服从亚平衡关系.正平衡是指相变过 压下率为54.7%的试样中奥氏体的体积分数明显低 程中各溶质原子（包括间隙溶质原子和置换溶质原 于67.1%和79.4%的试样，但冷轧压下率为67.1%和 子)在两相界面处浓度完全符合热力学平衡状态11， 79.4%的相变动力学曲线仍无很大差别. 图10为8℃s-1的加热速度下奥氏体的体积分 1.0 数与不同平衡方式下奥氏体的体积分数对比，其中 正平衡和亚平衡状态下奥氏体的体积分数随温度的 0.8 变化根据Thermo-Calc热力学软件计算.由于奥氏 0.6 体相变受溶质原子扩散速度的制约（动力学因素）， 冷轧压下率 0.4 实际奥氏体和体积分数明显低于正平衡及亚平衡状 △—54.7% 态下的体积分数.虽然实际奥氏体的体积分数更接 0.2 0一67.1% 0一79.4% 近正平衡状态，但动力学曲线与亚平衡状态下的曲 0.0 线基本平行，即奥氏体体积分数的增长速度更符合 675 725 775825 875 925 亚平衡条件.可以认为，8℃s1的加热速度下，奥 温度/℃ 氏体的相变过程仅发生间隙原子在两相中的扩散， 图8冷轧压下率对奥氏体等时相变动力学的影响 而置换型原子没有明显分配.由于三个加热速度的 Fig.8 Influence of cold rolling reduction on austenite 相变动力学曲线基本平行，因此在加热速度为1~15 isochronal transformation kinetics ℃s一1的范围内，奥氏体的相变符合亚平衡方式 2.5加热速度对奥氏体等时相变动力学的影响 1.0 加热速度对奥氏体等时相变动力学的影响如 图9所示.由图可见，加热速度可以明显提高TA1 08 PE 和TA3,使奥氏体等时相变动力学曲线向高温区移 动.在相同温度下，奥氏体的体积分数随着加热速 0.6 OE 度的提高而降低.1、8和15℃s1的加热速度下 8℃s1 0.4 奥氏体的等时相变动力学曲线形状基本相同 1.0 0.2 700 730 760790 820 850 0.8 9 温度/℃ 0.6 图10不同平衡条件下奥氏体的体积分数与实际值对比 0 加热速度 Fig.10 Comparison of austenite volume fraction under dif. 0.4 一0—1℃s-1 ferent equilibrium conditions 0.2 08℃s-1 Speich等②研究发现奥氏体等温相变可以分 为三个阶段：①奥氏体向珠光体中迅速长大直到珠 675 725 775 825 875 光体完全溶解；②奥氏体向铁素体中缓慢长大： 温度/℃ ③铁素体与奥氏体的最终平衡.对于本文所研究的 图9加热速度对奥氏体等时相变动力学的影响 奥氏体等时相变动力学，由于连续加热直至完全奥 Fig.9 Influence of heating rate on austenite isochronal trans- 氏体化，相变过程不存在第③阶段，整个过程仅可 formation kinetics 分为①和②两个阶段.冷轧过程使珠光体中的渗碳 体片层破碎，在加热过程中球化，但原珠光体区域 3讨论 的平均C含量仍然高于原铁素体区域.奥氏体化的 目前，描述扩散型相变过程的界面平衡一般 前期主要涉及原珠光体区域的溶解.珠光体的平均 有正平衡(ortho-equilibrium,OE)和亚平衡(para- 强度要高于铁素体，冷轧压下率为54.7%、67.1%和 equilibrium,PE)两种关系.亚平衡是指相变过程中 79.4%时珠光体的变形程度相差不大.因此，在加热 仅发生C、N等间隙溶质原子在两相中的分配，置 温度达到770℃前，三个冷轧压下率下奥氏体的相 换型溶质原子不发生分配.一般在加热速度较快 变动力学曲线基本重合.达到770℃后，原珠光体 时，溶质原子过饱和度较高的情况下，相变过程中 区域基本溶解，奥氏体开始向原铁素体区域长大