·984 北京科技大学学报 2002年第2期 2试验结果及讨论 形变条件下过冷奥氏体向铁素体的转变异常迅 速，使得铁素体的长大在时间和空间上受到限 2.1真应力一应变曲线 制，整个过程铁素体晶粒长大不显著.因此，形 图1为在不同应变速率下压缩变形所对应 变强化相变是一以形核为主的过程 的真应力一应变曲线.应变速率越高，应力水平 越高.在0.4附近0-ε曲线上出现一峰值，继 % 续变形，σ降低并出现平缓趋势.这是由于形变 .750℃1s1 .750℃10s 强化相变铁素体的析出所导致的软化效应与由 .750℃30s ·无形变 于继续变形而引起的硬化达到平衡所致.在形 变后期，当形变强化相变基本完成以后，σ-ε 30 曲线又出现另一峰值.应变速率较低时，如1s 10 条件下，第2个峰值之前曲线呈现较显著的硬 -5-4-3-2-10123 In(t/s) 化特征，而峰值之后应力值又有所降低.其曲线 (a)铁素体转变量与转变时间的关系 形状类似于奥氏体动态再结晶的典型曲线特 500 征.较高应变速率下，如10s和30s时σ一ε曲 ·750℃1s1 400 °750℃10s1 线上第2个峰的硬化特征减弱，其曲线形状与铁 三 ·750℃30s 300 ·无形变 素体动态再结晶的σ-ε曲线形状极为相似2.) 都 200 当然，不可以仅仅从σ-ε曲线的行为判断铁素 洪 100 体动态再结晶的发生与否 350 -4-3-2-10 123 300 In(r/s) 250 00-0000000 (b)铁素体晶粒数目与转变时间的关系 困2铁素体转变量及组织中可见铁素体晶粒数目与转 200 变时间的关系 150 Fig.2 Change of ferrite fransformed volume and grain 100 1s -o—10s1 numbers vs transformation time 50 750℃ 。30s1 0 0.0 0.4 0.8 1.2 1.6 且14 ·750℃1s-1 ·750℃10s 。750℃30s- 图1压缩变形时真应力一应变曲线 ·无形变 Fig.1 True stress-strain curve for hot compression test 6 2.2过冷奥氏体形变过程中的形变强化相变 2 形变强化相变强调相变在过冷和形变双重 01020304050607080 条件下进行，极大提高了奥氏体向铁素体转变 转变量% 的驱动力.图2(a)为过冷奥氏体形变过程铁素 图3铁素体晶粒尺寸与转变量的关系 体转变量与转变时间的关系，图2(b)为过冷奥 Fig.3 Change of ferrite grain size vs transformation volume 氏体形变过程中铁素体晶粒数目与转变时间的 2.3过冷奥氏体形变过程中的铁素体动态再结晶 关系，并与过冷奥氏体在740℃下等温转变的相 由于利用TEM获得取向差信息工作量大 比较.可见，形变促进了扩散过程，使相变极大 而数据有限，近年来发展起来的EBSD技术为 加速.在极短的时间内可完成奥氏体向铁素体 快速获取大量统计有代表性的取向信息提供了 的转变.应变速率越高，图2()中曲线越向左移， 有利工具. 转变越快.由于形变极大提高了奥氏体向铁素 图4为应变速率为1s时不同应变量下组 体转变的驱动力，与过冷奥氏体等温转变相比， 织中相邻晶粒取向差的分布及所对应的晶粒模 使形核率显著增大，（图2b). 拟图.从图中可以看出，当应变达到=1.0时相 图3为铁素体晶粒尺寸与转变量的关系并 变基本完成，铁素体中已形成了部分小角度晶 与过冷奥氏体在740℃下等温转变相对比.由于 界的亚晶，发生动态回复.由于应变速率较小，北 京 科 技 大 学 学 报 2 0 02 年 第 2 期 形变条件下过冷奥氏体 向铁 素体 的转变异常迅 速 , 使 得铁素体 的长大在时 间和 空 间上受到 限 制 , 整个 过程铁素 体晶粒长大不显著 . 因此 , 形 变强化 相变是一 以形核 为主 的过程 . 0 ó1 ù n0 八n,了rJj 喇粼撰芝 2 试验结果及讨论 .2 1 真应力一应变 曲线 图 1 为在 不同应 变速率下压缩变形 所对应 的真应力一应变 曲线 . 应变速率越高 , 应力水平 越高 . 在 ￡= 0 . 4 附近 。 一: 曲线 上 出现一峰值 , 继 续变形 , , 降低并 出现平缓趋 势 . 这是 由于形变 强化相变铁素体 的析出所导致 的软化效应与 由 于 继续变形 而引起 的硬化 达到平衡所致 . 在形 变后期 , 当形变 强化相变基本完成 以 后 【, l] , 。 一。 曲线又 出现另一峰值 . 应变速率较低时 , 如 1 5 一 ’ 条件下 , 第 2 个 峰值 之前 曲线呈现 较显著 的硬 化特征 , 而峰 值之后应力值又有所降低 . 其 曲线 形状 类 似于 奥 氏体 动态 再结 晶的典 型 曲线特 征 . 较高应变 速率下 , 如 10 5 一 ’ 和 30 5 一 ,时 a 一: 曲 线上第 2个峰 的硬化特征减弱 , 其 曲线形 状与铁 素体 动态再结 晶的a 一 : 曲线形状极 为相似 〔, , , ’ .s] 当然 , 不可 以仅仅从 。 一: 曲线 的行 为判断铁 素 体 动态再 结 晶的发生 与否 〔, .s] 一 7 5 0℃ 1 5 一 ’ 。 7 50℃ 1 0 5 一’ 一 7 5 0℃ 3 0 5 一 ’ ` 无形变 / / 一 5 一 4 一 3 一 2 一 1 0 1 2 3 in (订s ) (a) 铁素体转变 量与转变 时 间的关系 {嚣盼 / 莎 _ 夕 一 + _ + _ 二 n() 八“ 0 nUO ù nU 00 一nUU `月份内Jj Z , 1 ,昌 补工x 、燕娜缺 一 1 5 一 ’ 一 10 5 一趁 一 3 0 5 一’ 一 4 一 3 一 2 一 1 0 1 2 3 I n (1s/ ) (b )铁素体晶粒数 目与转变时 间 的关系 图 2 铁素体转变 t 及组 织 中可见铁素体 晶粒数 目与转 变 时 间的关 系 F ig . z C h a n g e o f fe r ir et fr a n s of r m e d v o l u m e a n d g r a i n n u m b e sr v s t r a n s fe r m a ti o n it m e 7 5 0℃ 0 nC 气ù n óō、 ùC0 ùU n ù`JO ō t 凡` ó é ,`J,, 1 1 . d芝、考 敛 图 1 压 缩变 形 时真应 力一应变 曲线 F i g . l 介u e s t er s s 一s t r a i n e u vr e fo r h o t e o m P esr s i o n t e s t .2 2 过冷奥氏体形变过程 中的形变强化相变 形变强化相变强调相变在过冷和 形变 双重 条件下进行 , 极 大提高 了奥 氏体 向铁素体转 变 的驱动力 . 图 2 a( ) 为过冷奥 氏体 形变过程铁 素 体转变量 与转变时 间的关 系 , 图 2 (b) 为过冷奥 氏体形变过程 中铁素体 晶粒数 目与转 变时间的 关 系 , 并与过冷奥 氏体在 7 40 ℃ 下等温转变的相 比较 . 可 见 , 形变促 进 了扩散过程 , 使相变极 大 加 速 . 在极短 的时间 内可完 成奥氏体 向铁 素体 的转变 . 应变速率越 高 , 图 2( a) 中曲线越 向左移 , 转变越 快 . 由于 形变极大提 高 了奥 氏体 向铁素 体转变 的驱动力 , 与过冷 奥氏体等温转变相 比 , 使形核 率显著增 大 , (图 2 (b) ) . 图 3 为铁 素体 晶粒尺寸与转变量 的关 系并 与过冷奥氏 体在 7 40 ℃ 下等温转 变相对 比 . 由于 . 7 5 0℃ 1 5 一 ` 一 7 5 0℃ 1 0 5 一 , 一 7 5 0℃ 30 5 一 , ` 厂 无形 变 、 84 ó” ù了O 、节卫纂哈日比 二二互三王里三三盆 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 转 变量%/ 图 3 铁 素体晶粒 尺寸 与转变 t 的关 系 F ig . 3 C h a n g e o f 加 r r it e g r a in s is e v s t r a n s fo r m a tio n v o l u m e .2 3 过冷奥氏体形变过程中的铁素体动态再结晶 由于利用 T E M 获得取 向差信 息工作量大 而数据有 限 , 近年来 发展起来 的 E B S D 技术为 快速获取大量统 计有代 表性 的取 向信息提供 了 有利工具 . 图 4 为应变速率 为 1 5 一 ,时不 同应变量下组 织 中相邻晶粒取 向差的分布及所对应 的晶粒模 拟 图 . 从 图中可 以 看 出 , 当应 变达到二 1 . 0 时相 变基本 完成 , 铁 素体 中已形成 了 部分小角度 晶 界 的亚 晶 , 发生动 态 回复 . 由于应变速率较 小