近日,材化學院王振強副教授聯合日本東北大學張詠傑博士等(古原 忠教授課題組)在低碳含釩鋼中發現了一種罕見的“結節狀”鐵素體組織,并對其形貌、晶體學及内部相間析出相進行了研究。該研究成果已在金屬材料頂級期刊《Scripta Materialia》發表。
鋼中鐵素體相變,由于在工業上的重要性近幾十年來受到了廣泛的關注和深入的研究。衆所周知,鋼中的鐵素體形貌會随着相變溫度而發生變化。在較高的溫度,主要形成仿晶界型鐵素體或自形鐵素體,而在較低溫度下則會轉變成魏氏體鐵素體或者針狀鐵素體。
“結節狀”組織作為相變産物的特殊形貌經常在共析轉變中被觀察到,例如一些高碳鋼中的貝氏體和珠光體。一般認為,在共析或過共析高碳鋼中,滲碳體在形核和生長過程中可與鐵素體形成競争關系,從而形成“結節狀”形貌的産物。雖然“結節狀”的相變産物在含滲碳體的高碳鋼中已經被廣泛報道,但是含有微合金碳化物的鋼中卻極少見。本研究中,在一種含V微合金低碳鋼650℃等溫相變時觀察到了伴随彌散VC相間析出的反常“結節狀”鐵素體。該反常“結節狀”鐵素體和上述提到的在高碳鋼中觀察到的珠光體相類似。有趣的是,與一般的可預期發生VC相間析出的晶界鐵素體不同,異常“結節狀”鐵素體内含有高密度低角度晶界,且與其生長進入的臨近奧氏體存在偏離K-S關系(15-30°)的非特定取向關系。反常“結節狀”鐵素體的長大速度顯著地快于一般的晶界鐵素體。在一個反常“結節狀”鐵素體晶粒中形成了毗鄰低角度晶界的多種VC相間析出相變體。更重要的是,該鐵素體晶粒之間的VC析出和硬度均相對均勻、穩定,且處于較高值,是一種具有開發潛力的組織形貌。本課題組目前正在與日本東北大學和國内清華大學⏭➰,繼續該領域的研究工作。
王振強,304am永利集团304am永利集团副教授,博士畢業于清華大學材料科學與工程系,日本東北大學訪問學者,2015年加入先進材料成形制造團隊。2010年至今,發表論文50餘篇,其中以第一作者/通訊作者在Scripta Materialia, Metallurgical and Materials Transactions A,Materials Science & Engineering A等冶金與材料領域知名期刊發表SCI論文20篇,H因子13;出版學術專著2部;申請發明專利10項;承擔或參與國家重點研發計劃子任務,國家自然科學基金等各級項目10餘項。
審核人:王君