Page 4 - 国外钢铁技术信息内参（2024年6月）
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国外钢铁技术信息 ᇏݓࣁඋ࿐߶
（一）用于高强度厚钢板的微细组织控制 ᇏݓࣁඋ࿐߶
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古原忠
東北大学金属材料研究所（日本）
1. 引言
要使支撑社会基础设施的大型钢结构具有高性能，厚钢板就必须在低合金、 ᇏݓࣁඋ࿐߶
低碳钢的基础上追求更高强度和韧性。在钢铁生产过程中，连铸板坯被加热到
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约 1300℃的温度，然后冷却，以控制奥氏体的相变组织。固相转变大致可分为
扩散转变和非扩散转变（马氏体转变），前者是由于原子的扩散导致成分和结构
变化，后者则是由于整个晶格的剪切应变导致的结构变化。钢中典型转变组织
的光学和透射电子显微照片如图 1 所示。图 2 表示铁-碳合金在奥氏体化后急冷
至不同温度并在高温下保温一段时间后获得的具有相变组织特征的组织图。
在碳浓度低于共析成分的钢（称为亚共析钢）中，当铁素体+奥氏体双相与
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相界（Ae3 线）在从奥氏体单相区逐渐冷却过程中被切割时，就会发生先共析铁
素体转变，铁素体从奥氏体基体的晶界成核并长大。随着冷却，先共析铁素体
的数量增加，在剩余的奥氏体基体中产生碳的浓聚。当达到 727℃的共析温度
时，奥氏体中的碳含量变为共析成分，因此如果温度进一步降低会发生共析转
变（珠光体转变）。如显微照片所示，先共析铁素体的形状通常为块状，但在过
冷状态下发生转变时，可能会呈现板状或棒状。如图 1 的透射电子显微镜照片
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所示，珠光体是一种在铁素体中以 0.1~0.2 微米间隔规则平行排列的薄层渗碳体
组织。
先共析铁素体转变和珠光体转变发生在 600℃以上的温度，由于晶体结构的
变化伴随着铁原子的扩散，因而被归类为扩散型转变。这与通过透射电子显微
镜观察到的铁素体晶体的低转变密度相对应。在低于 600℃的温度区域，会生
成渗碳体以点阵形式分散到铁素体中的疑似珠光体，而不是含有层状渗碳体的
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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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