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鉻鎳鋼馬氏體相變過程中應變轉換對奧氏體相影響的原位分析


本研究課題組使用時間分辨x射線衍射裝置(TR-XRD)與高溫激光共聚焦顯微鏡(HT-LSCM)組成混合原位表征系統。利用該系統對鉻鎳鋼在升降溫過程中馬氏體相變進行了現場跟蹤,結合時間分辨x射線衍射數據,對馬氏體相變過程中應變轉換對奧氏體相的影響進行了原位分析。

1、實驗材料

鎳含量不同(5%-9%)的鉻鎳鋼試樣(14Cr5Ni、14Cr6Ni、14Cr8Ni、14Cr9Ni

2、實驗分析


  系統流程圖:


1.混合原位表征系統的控制流程



如圖2所示,為HT-LSCM在馬氏體相變過程中實時原位觀察圖像。圖2(a)顯示了一種奧氏體晶粒,在低溫條件下具有很強的驅動力,使奧氏體發生冷卻轉變。當到達馬氏體相變起始溫度(MS)時,如圖2(b)所示,表面瞬間出現浮凸,馬氏體相逐漸覆蓋了視場。



2. 馬氏體相變過程中的原位觀察圖像



如圖3所示,為與圖2同步記錄的x射線衍射數據。在冷卻過程中,由于晶格的收縮,所有的數據都轉移到更高的角度。在馬氏體相變過程中,出現了α110, α200α211的反射,這個時間與圖2中原位觀察的結果是一致的。



3.散射角與時間關系圖



如圖4所示,為不同鎳含量的鉻鎳馬氏體相變時各反射強度變化對比??v線表示MS溫度。




4. 馬氏體相變時各反射強度變化

3、結論

利用所開發的混合原位表征系統,對鉻鎳鋼的微觀結構變化進行了實時跟蹤。當達到馬氏體相變起始溫度后,觀察到衍射光束的綜合強度增加,奧氏體的數量減少。


摘自:Solid State Phenomena Vols 172-174 (2011) pp 1255-1260

© (2011) Trans Tech Publications, Switzerland

作者:Hidenori Terasaki a , Zhang Shouyuan b and Yu-ichi Komizo c

Joining and Welding Research Institute, Osaka University, Japan