Page 30 - 国外钢铁技术信息内参（2024年6月）
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图 22 晶内铁素体转变机理示意图 ᇏݓࣁඋ࿐߶
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低合金结构钢中晶内铁素体转变组织与转变机理示意图参见图 22。奥氏体
晶粒中作为成核点的夹杂物主要是氧化物+MnS，MnS 在奥氏体冷却过程中长
大，在其周围形成奥氏体稳定元素 Mn 的贫乏区，促进了铁素体的生成。此外，
由于在机械结构钢中添加了少量微合金元素（如 Ti、Nb 和 V），因此在铁素体
转变之前，夹杂物上会析出 BI 型碳氮化物，这些碳氮化物相对于铁素体的错位
较低，在铁素体成核时的界面能也较低。并且这些夹杂物/析出物的热膨胀系数
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小于奥氏体，在高温冷却过程中，由于弹性或塑性变形，会在夹杂物周围形成
应变场。这些复合效应促进了铁素体在夹杂物上的成核。有关本文所述的转变
机理，请参阅由 Momoto 总结的说明。
这些夹杂物/析出物与奥氏体基体具有 inational 的位向关系，形成相容性差
的界面。有趣的是，最近发现成核的氧化物和针状铁素体之间可能会形成相容
性良好的晶体位向关系。这是因为如果氧化物的熔点较低，则在高温加热过程
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中会以液体颗粒形式分散在奥氏体中，但在随后的冷却过程中会与奥氏体以特
定的晶体位向关系凝固，其原因是，即使在铁素体转变过程中形成了与奥氏体
具有 K-S 关系的针状铁素体，它也能与氧化物形成低能界面。通过利用微量元
素来降低氧化物颗粒的熔点，可以采用新针状铁素体进行组织控制。焊接的组
织细化是所有结构金属材料的共性问题，期待今后能进一步开发利用不同相界
面上的成核实施组织控制的技术。
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CSM 中国金属学会 CMISI 冶金工业信息标准研究院
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