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huhuhuhu15

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专业: 金属材料的微观结构

[交流] 300M 钢在连续冷却过程中相变行为的原位研究

对连续冷却组织转变的全面理解对于钢的热处理至关重要，但对于300m 钢的相变行为的研究仍显不足，这无疑会极大地阻碍其微观结构的控制，并最终影响这种材料的应用。鉴于高温激光共聚焦显微镜（htclsm）在清晰度、准确性和直接性方面的优势，引入了其原位观测方法，以系统地研究 300m 钢在不同冷却速率（0.01 - 100 °c/s）下的微观结构演变。
使用 htclsm 对 300m 钢在连续冷却过程中的微观结构转变进行了原位观测。高温激光共聚焦显微镜（vl2000dx-svf17sp），最大扫描速度为每秒 120 帧，确保在相变过程中能够捕捉到足够的中间步骤。温度由计算机连续调节以获得指定的温度和冷却速率。在持续冷却过程中，由于低熔点合金元素在界面处的挥发以及相变产生的表面起伏，不同晶粒和相在高温下的边界能够被清晰地显现出来。
在冷却速率范围为 0.01 - 0.15、0.03 - 1 和 0.3 - 100 °c/s 时，分别观察到了珠光体、贝氏体和马氏体的形成。基于原位观测结果构建了连续冷却转变图，并通过金相学进行了验证，与膨胀仪的结果进行了比较。
结果表明，原位观测得出的转变温度与膨胀仪的结果吻合良好，而原位观测得出的转变起始温度较低，相变终止温度较高。最后，建立了能够准确描述维氏硬度、残余奥氏体含量以及冷却速率之间关系的模型，并对相变机制和动力学进行了分析。我们的发现不仅从根本上理解了不同微观结构的相变机制，而且为 300m 钢热处理中的实际微观结构控制提供了有用的参考。

通过在 htclsm 上进行原位观测，在冷却速率分别为（a）-（c）0.01°c/s；（d）-（f）0.15°c/s；（g）-（i）0.3°c/s；（j）-（l）3.33°c/s 的条件下所观察到的微观结构转变情况如下：
图中的“a-f 晶带”表示马氏体晶带。“gb”表示晶界。“ub”表示上贝氏体。相应的温度标注在照片下方。

300m 钢在 1150°c 下奥氏体化 10 分钟，然后以（a）0.01；（b）0.15；（c）0.3；（d）3.33°c/秒的速度冷却的结果。pf 表示过共析铁素体。bf 意味着贝氏体铁素体。

本实验所用设备：高温激光共聚焦显微镜（VL2000dx-svf17sp，最新型号为VL3000dx-svf18sp）
参考文献：

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1楼2025-03-27 14:15:09

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