论文摘要
本文研究工作之初,作者认为“快速、大量析出的铁素体晶粒抑制了中温区剩余奥氏体向贝氏体的转变,从而在低温区（Ms以下）形成马氏体”；而“C-Mn钢中铁素体晶粒快速、大量析出”是CSP生产流程的重要特点。因而,采用连续冷却工艺,在包钢CSP线上进行540MPa级C-Mn双相钢的开发试验,取得令人满意的结果。虽然如此,但猜测性的机理仍需从逻辑或理论上加以论证。因此,本文选题为“C-Mn双相钢的组织形成机理研究与开发”,确切地说,是对连续冷却条件下过冷奥氏体依次形成铁素体、马氏体而不产生贝氏体（或只产生微量贝氏体）的相变动力学过程的研究。通过推导连续冷却条件下“膨胀曲线”与“相变动力学曲线”之间的数学关系,获得连续冷却条件下的表观意义上的相变动力学曲线。以连续冷却相变动力学曲线为基础,建立不同类型相变之间以及同类相变不同阶段之间的临界温度和对应转变分数的分析方法,命名为"Austin-Rickett指数法”。利用Austin-Rickett指数法,研究连续冷却条件下奥氏体晶粒尺寸、冷却速度、C含量对先共析转变过程的影响,解释连续冷却条件下铁素体快速、大量析出的原因。通过研究快速、大量析出铁素体的先共析转变对剩余奥氏体后续相变的影响,分析讨论了CCT图中贝氏体区分离的可能性,建立连续冷却相变过程中铁素体和马氏体双相组织的形成机理,并利用补充实验验证其正确性。利用上述“双相组织形成机理”,重新解释“在CSP线,以普通C-Mn钢为原料,采用连续冷却工艺生产出540MPa级C-Mn双相钢”的原因,分析CSP工艺对于生产热轧C-Mn双相钢的适应性。根据“双相组织形成机理”,在包钢CSP线安装“超快速冷却”装置,扩大双相钢生产规格,实现低成本C-Mn热轧双相钢的商业化生产。在研究过程中建立的“获得连续冷却转变动力学曲线的方法”以及"Austin-Rickett指数法”,是一种研究连续冷却条件下相变规律的新思路；贝氏体区“分离”的CCT图,是采用连续冷却工艺开发热轧C-Mn系双相钢的理论基础。
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摘要ABSTRACT1. 绪论1.1 选题背景1.2 研究基础1.2.1 基本理论——Johnson、Mehl及Avrami等的相变动力学研究1.2.2 基本研究途径——相变动力学曲线和连续冷却转变曲线1.2.3 基本实验方法——膨胀法1.3 相关研究1.3.1 处理连续冷却相变问题的方法1.3.2 在膨胀曲线上确定相变临界温度的方法1.3.3 热轧双相钢的组织形成机理1.4 研究内容及文章结构2. 膨胀曲线与相变动力学曲线的关系2.1 等温膨胀曲线与相变动力学曲线的关系2.2 连续冷却膨胀曲线与相变动力学曲线的关系2.3 线膨胀系数造成的误差2.4 本章小结3. 连续冷却相变临界温度确定方法——Austin-Rickett指数法3.1 Austin-Rickett指数n的变化与相变临界点的关系3.2 Austin-Rickett指数n的变化与铁素体形核位置变化的关系3.3 "Austin-Rickett指数法"的实验验证3.4 本章小结4. 影响先共析转变过程的因素4.1 奥氏体晶粒尺寸对先共析转变过程的影响4.1.1 实验原料4.1.2 实验过程4.1.3 实验结果与分析4.2 冷却速度对先共析转变过程的影响4.2.1 实验原料4.2.2 实验过程4.2.3 实验结果分析4.3 碳含量对先共析转变的影响4.3.1 实验原料4.3.2 实验过程4.3.3 实验结果分析4.4 本章小结5. 快速大量析出铁素体的先共析转变对后续相变的影响5.1 实验原料5.2 实验过程5.3 实验结果5.4 分析与讨论5.4.1 CCT图中的临界冷速5.4.2 CCT图中相区内部划分和组织形成机理p.zBs"和"Va.z.Bf"的影响'>5.4.3 先共析转变对"vp.zBs"和"Va.z.Bf"的影响5.4.4 对猜想性"机理"的判断5.5 补充实验5.6 本章小结6. 热轧双相钢工业试验6.1 试验原料6.2 试验过程6.3 试验结果与分析6.3.1 微观组织6.3.2 力学性能6.4 分析与讨论6.5 本章小结7. 超快速冷却的应用和低成本C-Mn双相钢的开发7.1 包钢CSP线"超快冷"系统的建立7.2 抗拉强度590MPa级低成本C-Mn热轧双相钢的开发7.2.1 成分设计7.2.2 生产工艺7.2.3 力学性能及微观组织7.2.4 试用情况7.3 两段式冷却C-Mn双相钢的组织形成机理7.4 "超快冷"对双相钢组织形成的作用7.5 本章小结8. 结论参考文献攻读博士学位期间完成的论文情况致谢作者简介
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