钢材形变诱导铁素体相变(DIFT)技术
DIFT不同于传统控轧控冷(TMCP)的相变之处,是其相变(低碳钢中γ→α+P)主要发生在轧钢过程中而不是轧后冷却过程中,DIFT相变具有以下特性:
(1)DIFT相变是动态相变,是由形变产生储存能提高相变驱动力的相变;
(2)DIFT相变是以形核为主的相变,α相形核首先产生于具有高畸变能的原有γ晶界;
(3)DIFT相变具有快速相变的特性,DIFT相变是扩散型相变,碳的走势是上坡扩散,在较高温度时在最后的三角界区形成珠光体,在较低温度和高畸变的晶内区形成离异状珠光体、颗粒状珠光体;
(4)DIFT形成超细晶,DIFT相变相对于传统的γ→α相变或再结晶都有更小的临界核心尺寸,而它又是以形核为主,而不是长大为主的快速动态相变,因此新生的α相具有超细晶特点;
(5)DIFT的发生伴随着产生铁素体的动态再结晶;
(6)钢的化学成分影响DIFT过程及其特征;
(7)DIFT的工艺控制中过冷度、应变量及应变速度等可以在相当大的范围内变化。
钢铁研究总院董瀚等对变形诱导铁素体相变(DIFT)热力学、温度、变形量等变形参数以及Mn、Nb等合金元素对DIFT的影响规律进行了系统研究。对成分(%)为0.003C-0.22Si-1.12Mn-0.052Nb的超低碳微合金钢在实验室进行了轧制,结果发现在780~900℃温度范围内发生了变形诱导铁素体相变及铁素体动态再结晶,得到110μm左右的超细晶组织,其屈服强度大于800MPa。
通过对成分(%)为0.087C-0.25Si-0.51Mn-0.0.7Nb-0.35Cu-0.25RE、0.094C-0.29Si-1.42Mn-0.045Nb和.041C-0.25Si-1.07Mn-0.036Nb三种Nb微合金化钢研究表明:随着变形温度的降低,依次发生奥氏体的完全动态再结晶、部分动态再结晶、未再结晶和DIFT过程。应变速率的影响规律与温度有关。