马 璇

(沈阳师范大学 物理科学与技术学院, 沈阳 110034)

不同预变形对Q235低碳钢等温相变影响的模拟

马 璇

(沈阳师范大学 物理科学与技术学院, 沈阳 110034)

材料加工过程中的预变形,会对材料内部的微观组织变化产生影响,研究这种影响能更好地了解变形后的组织结构,并为改善材料性能提供可靠依据。以Q235低碳钢为研究对象,建立了等温奥氏体-铁素体相变的二维元胞自动机模型,并结合铁素体形核、铁素体长大和铁素体粗化的数学模型,模拟出了不同应变量对等温奥氏体-铁素体相变的影响。模拟结果显示,相变过程中的不同预变形会对材料内部组织产生一定影响:随着应变量的增加,铁素体的形核率增加,铁素体的转变分数增加,铁素体晶粒的数量增加;同时,不断增加的应变量,又促使铁素体的平均晶粒尺寸减小,从而进一步促进微观组织的细化;另外,不同的预变形促使相变过程中碳浓度场的扩散距离更短,导致碳浓度场软接触更易发生,微观组织呈带状分布。

低碳钢; 应变; 奥氏体-铁素体相变

0 引 言

钢铁材料制备加工过程中,低碳钢发生的主要相变之一就是从高温奥氏体向低温铁素体转变。大量研究表明[1-6],在奥氏体-铁素体相变过程中或奥氏体-铁素体相变前的形变对相变后的铁素体晶粒细化起到一定作用。这种微观组织晶粒的细化现象,会在很大程度上改善成型后产品的性能。

1 奥氏体-铁素体相变模型

1.1 铁素体的形核模型