众所周知,晶粒细化是唯一可同时进步钢铁材料强度和韧性的方法,一直是材料工作者研究的重点。目前,产业生产主要采用控轧控冷工艺细化铁素体晶粒。但是,采用这种工艺获得的铁素体的最小均匀晶粒在5～10μm左右。近年来,研究表明将低碳钢在略高于Ar3温度实施大变形可以诱发相变,天生超细晶铁素体。奥氏体向铁素体的转变是在温度过冷与形变的双重条件下进行,从而大大增强奥氏体向铁素体转变的驱动力,明显进步相变形核率。这一相变过程称为形变诱导铁素体相变(DIFT)。但目前对高温变形过程中各个变形参数对形变诱导铁素体相变的研究还不系统。下面以1种实验室熔炼的普碳钢为研究对象,主要考察在大变形的条件下,变形前的冷却速度、变形温度和应变速率对形变诱导铁素体晶粒尺寸的影响。

　　以产业纯铁为原料,经真空感应炉冶炼,浇铸成50kg的钢锭,其化学成分为(质量分数，%)：0.099C，1.036Mn，0.116Si，0.0060S，0.0083P，0.0026O，0.0059N，0.014Al。钢锭开坯后铸造成直径为14mm的圆棒,将铸造后的钢棒经920℃×30min正火处理,以消除微观组织不均匀对各实验过程中的高温变形行为的影响,然后机械加工成直径8mm、高15mm的热模拟圆柱试样。热变形实验在Gleeble-1500热模拟机上进行。试样以20℃/s加热到1100℃,保温5min,然后以5～30℃/s的冷速冷至Ar3以上的不同温度变形,应变速率为1～10/s，真应变量采用1.2。试样经变形后立即淬火以固定高温组织。

　　实验结果表明，在大变形的条件下,形变诱导铁素体晶粒尺寸随着相变前冷速的进步,变形温度的降低和应变速率的进步而减小。这些变形参数主要通过改变γ→α相变驱动力和晶粒长大速率对形变诱导铁素体晶粒尺寸产生影响。

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