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利用三维重构法对铁素体/马氏体双相钢内部微观结构的拓扑研究
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名古屋大学足立教授等人，使用全自动逐层切片成像系统，对铁素体和马氏体双相钢中的微观结构进行拓扑研究。 研究所用钢的成分为0.15c-0.10si-1.00mn-0.86ni-0.76cr-0.25mo-fe。将热轧2 mm厚钢板冷弯至1 mm，然后在1010、1023、1048 k处热处理1.8 ks，然后空冷至环境温度。下面，这些样本分别称为dp1010、dp1023和dp1048。 3d重建层数：20 研磨间隔：1μm 腐蚀溶液：3% 硝酸溶液(ch3oh:hno3 = 97:3) 2d微观结构  图1.在(a) 1010 k、(b) 1023 k、(c) 1048 k处进行临界间退火，然后进行空气冷却，得到dp钢的光学显微照片。与大图像相邻的两幅小图像是正方形边界域的特写视图。  图2. dp1023的连续五个二维逐层切片图像。逐层切片上的白色箭头和黑色箭头分别表示连续的马氏体板条和颗粒。灰色箭头表示马氏体，似乎在某些部分分离，但在其他部分结合。 3d微观结构  图3. 3 d重构的dp1010 (a) - (c)， dp1023 (d) - (f)， dp1048 (g)-(i)。结合图片 (a),(d) (g)，除了图片(b) (e)和(h)显示了的马氏体相为深灰色，(c)、(f)和(i)表示铁素体相为浅灰色。图像(j)表示采样维数。孔和颗粒分别用黑色和白色箭头表示。 通过三维重建，测定了马氏体体积分数，dp1010为46.5%，dp1023为65.9%，dp1048为76.2%。 总结 对铁素体/马氏体双相显微结构进行三维可视化，并对其指标和拓扑特性进行了量化。拓扑方法可能将微观结构的复杂性与机械性能联系起来。所得结果总结如下: （1） 所有试样的显微组织均由平行于轧制方向的马氏体板条结构和分散的马氏体颗粒组成。板条马氏体中存在孔洞和孔隙分别对应于穿孔棒状铁素体和孤立的铁素体颗粒。 （2） 通过孔数评判马氏体的连通性几乎是恒定的，而随着退火温度的升高，孔数的增加，体数降低。 （3） 利用均值和高斯曲率进行分析，随着退火温度的升高，马氏体粒子减少，马氏体包裹的相对粗糙的铁氧体增多，这与拓扑分析结果吻合较好。 摘自：topological approach to ferrite/martensite dual-phase microstructures,isij international, vol. 52 (2012), no. 7, pp. 1362-1365 作者：naoko sato, yoshitaka adachi, hiroyuki kawata and kenji kaneko  |
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