·652· 北京科技大学学报 第34卷 厚的钢板，其化学成分（质量分数）为：C,0.034%; 光，在型号为LE01450携带电子背散射衍射系统的 Si,0.15%;Mn,0.78%:Ni,9.15%;Mo, 电镜上进行扫描，通过CHANNEL-4软件包进行数 0.087%:P,0.0033%:S,0.003%.经德国巴赫 据处理，步长采用0.5um. DL-8O5A膨胀仪测定的实验钢加热时珠光体向奥 氏体的转变温度为645℃，铁素体向奥氏体的转变 2实验结果与讨论 温度为730℃.热处理工艺如下. 2.1形貌 QLT:800℃保温1h,水冷+660℃保温1h,水 影响奥氏体稳定性的因素很多，包括奥氏体的 冷+570℃回火1h,水冷. 碳含量、体积分数、尺寸和形貌、应力状态、其他相的 QT:800℃保温1h,水冷+570℃回火1h,水冷. 晶粒尺寸和体积分数、加工工艺和热处理制度等. 透射电镜观察试样，经砂纸打磨至100μm后， 在诸多影响因素中，逆转变奥氏体的尺寸和形貌起 用体积分数为3%氢氟酸+28%过氧化氢+69%去 着至关重要的作用.对QT和QLT处理的钢中逆转 离子水溶液化学减薄至50μm,后在体积分数为8% 变奥氏体进行透射电镜(TEM)观察，结果如图1和 的高氯酸酒精溶液中双喷减薄，电压为50V,电流为 2所示.可以看出，基体为板条马氏体.OT处理后 30mA,减薄过程中采用液氮冷却，在JEM-2000FX 逆转变奥氏体以块状形式存在，基体中存在着密度 型透射电镜上进行组织观察.采用X射线衍射 不等的位错.经QLT处理后逆转变奥氏体以块状 (XD)法测定逆转变奥氏体体积分数，样品经研 (图2(a)中白色箭头)和薄膜状（图2(a)中黑色箭 磨，机械抛光后，在体积分数为7%的硝酸酒精溶液 头)形态存在.薄膜状奥氏体分布在板条界上，有研 中抛光，在日本理学D/MAXB型旋转阳极X射线 究表明这些薄膜状奥氏体稳定性较高，相对于块状 衍射仪上进行含量测定.选取(111)，和(110).两 奥氏体，薄膜状奥氏体的碳含量更高；对马氏体切变 条衍射线，通过下式计算逆转变奥氏体的体积分数： 的抗力更大，马氏体相变时需要的化学驱动力更大： V,=1.41。/(1.+1.41）. 相变后生成体积很小的马氏体，单位体积的马/奥界 式中，1，和1分别为(111)，和(110).的强度. 面的界面能更高).QLT处理后的样品中基体上存 电子背散射衍射(EBSD)试样经研磨，机械抛 在着位错（图2(a)虚线箭头），这是由于基体发生 光后，在体积分数为8%的硝酸酒精溶液中电解抛 了非扩散形式的切变造成的 (bi 020 300nm 300nm 图1QT处理后逆转变奥氏体的形貌.(a)明场像：()暗场像：()A区电子衍射 Fig.1 Morphology of reversed austenite in the QT-reated sample:(a)bright field:(b)dark field:(e)selected-area electron diffraction of Position A 2.2机械稳定性 表示，体心立方基体用白色表示，角度为10°和5°的 利用电子背散射衍射技术对三点弯曲后不同应 亚晶界用红色细线和绿色细线表示 力状态下逆转变奥氏体的分布进行了分析，其示意 从图4可以看出，在中心未变形的位置3（图4 图和测试位置如图3所示. ())有部分逆转变奥氏体分布在晶粒内部，大部分 图4给出了经QLT处理后的试样不同测试位 分布在原奥氏体晶界上·由图3可知，位置1和5 置的电子背散射衍射扫描结果，其中奥氏体用红色 所承受的应力最大，其中位置1承受拉应力而位置北 京 科 技 大 学 学 报 第 34 卷 厚的钢板，其化学成分( 质量分数) 为: C，0. 034% ; Si， 0. 15% ; Mn， 0. 78% ; Ni， 9. 15% ; Mo， 0. 087% ; P，0. 003 3% ; S，0. 003% ． 经德国巴赫 DIL--805A 膨胀仪测定的实验钢加热时珠光体向奥 氏体的转变温度为 645 ℃，铁素体向奥氏体的转变 温度为 730 ℃ ． 热处理工艺如下． QLT: 800 ℃保温 1 h，水冷 + 660 ℃ 保温 1 h，水 冷 + 570 ℃回火 1 h，水冷． QT: 800 ℃保温 1 h，水冷 +570 ℃回火 1 h，水冷． 透射电镜观察试样，经砂纸打磨至 100 μm 后， 用体积分数为 3% 氢氟酸 + 28% 过氧化氢 + 69% 去 离子水溶液化学减薄至 50 μm，后在体积分数为 8% 的高氯酸酒精溶液中双喷减薄，电压为 50 V，电流为 30 mA，减薄过程中采用液氮冷却，在 JEM--2000FX 型透射电镜上进行组织观察． 采 用 X 射 线 衍 射 ( XRD) 法测定逆转变奥氏体体积分数，样品经研 磨，机械抛光后，在体积分数为 7% 的硝酸酒精溶液 中抛光，在日本理学 D/MAX--rB 型旋转阳极 X 射线 衍射仪上进行含量测定． 选取( 111) γ 和( 110) α' 两 条衍射线，通过下式计算逆转变奥氏体的体积分数: Vγ = 1. 4Iα' /( Iα' + 1. 4Iγ ) ． 式中，Iγ 和 Iα'分别为( 111) γ 和( 110) α'的强度． 电子背散射衍射( EBSD) 试样经研磨，机械抛 光后，在体积分数为 8% 的硝酸酒精溶液中电解抛 光，在型号为 LEO1450 携带电子背散射衍射系统的 电镜上进行扫描，通过 CHANNEL--4 软件包进行数 据处理，步长采用 0. 5 μm． 2 实验结果与讨论 2. 1 形貌 影响奥氏体稳定性的因素很多，包括奥氏体的 碳含量、体积分数、尺寸和形貌、应力状态、其他相的 晶粒尺寸和体积分数、加工工艺和热处理制度等． 在诸多影响因素中，逆转变奥氏体的尺寸和形貌起 着至关重要的作用． 对 QT 和 QLT 处理的钢中逆转 变奥氏体进行透射电镜( TEM) 观察，结果如图 1 和 2 所示． 可以看出，基体为板条马氏体． QT 处理后 逆转变奥氏体以块状形式存在，基体中存在着密度 不等的位错． 经 QLT 处理后逆转变奥氏体以块状 ( 图 2( a) 中白色箭头) 和薄膜状( 图 2( a) 中黑色箭 头) 形态存在． 薄膜状奥氏体分布在板条界上，有研 究表明这些薄膜状奥氏体稳定性较高，相对于块状 奥氏体，薄膜状奥氏体的碳含量更高; 对马氏体切变 的抗力更大，马氏体相变时需要的化学驱动力更大; 相变后生成体积很小的马氏体，单位体积的马/奥界 面的界面能更高［7］． QLT 处理后的样品中基体上存 在着位错( 图 2( a) 虚线箭头) ，这是由于基体发生 了非扩散形式的切变造成的． 图 1 QT 处理后逆转变奥氏体的形貌． ( a) 明场像; ( b) 暗场像; ( c) A 区电子衍射 Fig． 1 Morphology of reversed austenite in the QT-treated sample: ( a) bright field; ( b) dark field; ( c) selected-area electron diffraction of Position A 2. 2 机械稳定性 利用电子背散射衍射技术对三点弯曲后不同应 力状态下逆转变奥氏体的分布进行了分析，其示意 图和测试位置如图 3 所示． 图 4 给出了经 QLT 处理后的试样不同测试位 置的电子背散射衍射扫描结果，其中奥氏体用红色 表示，体心立方基体用白色表示，角度为 10°和 5°的 亚晶界用红色细线和绿色细线表示． 从图 4 可以看出，在中心未变形的位置 3( 图 4 ( f) ) 有部分逆转变奥氏体分布在晶粒内部，大部分 分布在原奥氏体晶界上． 由图 3 可知，位置 1 和 5 所承受的应力最大，其中位置 1 承受拉应力而位置 ·652·