超高碳钢中枣核状马氏体形态及亚结构

金属学报

2009, Vol. 45

Issue (3): 280-284

论文

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超高碳钢中枣核状马氏体形态及亚结构

张占领¹;柳永宁²;于光²;朱杰武²;何涛²

1 河南科技大学材料科学与工程学院; 洛阳 471003 2 西安交通大学金属材料强度国家重点实验室; 西安 710049

MORPHOLOGY AND SUBSTRUCTURE OF JUJUBE--STONE--LIKE MARTENSITE IN ULTRAHIGH CARBON STEEL

ZHANG Zhanling¹;LIU Yongning²;YU Guang²;ZHU Jiewu²;HE Tao²

1 School of Materials Science and Engineering; Henan University of Science and Technology; Luoyang 471003 2 State Key Laboratory for Mechanical Behavior of Materials; Xi'an Jiaotong University; Xi'an 710049

引用本文:

张占领柳永宁于光朱杰武何涛. 超高碳钢中枣核状马氏体形态及亚结构[J]. 金属学报, 2009, 45(3): 280-284.
, , , , . MORPHOLOGY AND SUBSTRUCTURE OF JUJUBE--STONE--LIKE MARTENSITE IN ULTRAHIGH CARBON STEEL[J]. Acta Metall Sin, 2009, 45(3): 280-284.

全文: PDF(908 KB)

摘要:

超高碳(1.58%C)钢中的马氏体相变产物除了板条马氏体、片状马氏体外, 还发现枣核状马氏体. HRTEM观察表明, 枣核状马氏体的亚结构是高密度位错, 位错密度高达10¹³/cm², 未观察到孪晶. 基于盘片状马氏体的理论分析表明, 应变能与马氏体片的临界厚度(2t₀^*)无关, 而与其临界直径(2r₀^*)有关; 临界形核功(相变能垒)ΔG^*与马氏体晶核临界厚径比t₀^*/r₀^*的二次方成反比. t₀^*/r₀^*<1时, 马氏体核呈圆片状; t₀^*/r₀^*>1时, 晶核呈枣核状; 当t₀^*/r₀^*>>1时, 晶核呈棒状.

关键词 ：超高碳钢, 马氏体相变, 马氏体形态, 位错, 孪晶, 碳化物

Abstract：

In the martensitic transformation of an ultrahigh carbon steel (UHCS) containing 1.58%C, a kind of jujube-stone-like martensite has been observed in addition to lath and twinning martensites. The substructure of the jujube-stone-like martensite is high density dislocation with 10¹³/cm² and no twin has been found. Theoretical analysis based on a disc-like martensite grain shows that the strain energy is not relative to the critical thickness of the disc (2t₀^*) but relative to the critical diameter of the disc (2r₀^*), and the critical nucleation energy ΔG^* is inversely related to the square of the critical aspect ratio, t₀^*/r₀^*, of martensitic grains. When t₀^*/r₀^*<1, martensitic nucleus is disc shape, t₀^*/r₀^*>1, the nucleus is jujube--stone--like and t₀^*/r₀^*>>1, the nucleus is rod shape.

Key words： ultrahigh carbon steel martensite transformation martensite morphology dislocation twinning carbide

收稿日期: 2008-08-22

ZTFLH:

TG142

基金资助:

国家自然科学基金项目50571077和50774029及河南省杰出青年基金074100510011资助

作者简介: 张占领, 男, 1967生, 副教授

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