近日,9728太阳集团王振强副教授联合日本东北大学张咏杰博士等(古原 忠教授课题组)在低碳含钒钢中发现了一种罕见的“结节状”铁素体组织,并对其形貌、晶体学及内部相间析出相进行了研究。该研究成果已在金属材料顶级期刊《Scripta Materialia》发表。
钢中铁素体相变,由于在工业上的重要性近几十年来受到了广泛的关注和深入的研究。众所周知,钢中的铁素体形貌会随着相变温度而发生变化。在较高的温度,主要形成仿晶界型铁素体或自形铁素体,而在较低温度下则会转变成魏氏体铁素体或者针状铁素体。
“结节状”组织作为相变产物的特殊形貌经常在共析转变中被观察到,例如一些高碳钢中的贝氏体和珠光体。一般认为,在共析或过共析高碳钢中,渗碳体在形核和生长过程中可与铁素体形成竞争关系,从而形成“结节状”形貌的产物。虽然“结节状”的相变产物在含渗碳体的高碳钢中已经被广泛报道,但是含有微合金碳化物的钢中却极少见。本研究中,在一种含V微合金低碳钢650℃等温相变时观察到了伴随弥散VC相间析出的反常“结节状”铁素体。该反常“结节状”铁素体和上述提到的在高碳钢中观察到的珠光体相类似。有趣的是,与一般的可预期发生VC相间析出的晶界铁素体不同,异常“结节状”铁素体内含有高密度低角度晶界,且与其生长进入的临近奥氏体存在偏离K-S关系(15-30°)的非特定取向关系。反常“结节状”铁素体的长大速度显著地快于一般的晶界铁素体。在一个反常“结节状”铁素体晶粒中形成了毗邻低角度晶界的多种VC相间析出相变体。更重要的是,该铁素体晶粒之间的VC析出和硬度均相对均匀、稳定,且处于较高值,是一种具有开发潜力的组织形貌。本课题组目前正在与日本东北大学和国内清华大学合作,继续该领域的研究工作。
王振强,哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院副教授,博士毕业于清华大学材料科学与工程系,日本东北大学访问学者,2015年加入先进材料成形制造团队。2010年至今,发表论文50余篇,其中以第一作者/通讯作者在Scripta Materialia, Metallurgical and Materials Transactions A,Materials Science & Engineering A等冶金与材料领域知名期刊发表SCI论文20篇,H因子13;出版学术专著2部;申请发明专利10项;承担或参与国家重点研发计划子任务,国家自然科学基金等各级项目10余项。
审核人:王君