强磁场下高纯低碳钢先共析铁素体的晶体取向和晶界特征分布

采用实验测试与理论分析相结合的方法，借助于场发射扫描电子显微镜及其配备的EBSD装置，系统研究强磁场作用下高纯低碳钢的先共析铁素体的晶核形成及其长大的特点；利用晶体学理论和磁学理论并结合固态相变知识，阐明先共析铁素体的晶体取向（织构）和晶界特征分布的形成过程与演变机理；揭示二者与显微组织形貌之间的内在关系；构建相应的物理模型。.该研究取得的成果不仅可以填补强磁场下高纯铁碳合金扩散型固态相变过程中先共析铁素体的晶体取向（织构）和晶界特征分布的形成与演变机理研究的空白，为强磁场下铁碳合金的扩散型固态相变研究增添了新的内涵，丰富强磁场材料学理论，而且还可为利用强磁场这一极端条件进行钢铁材料的热处理奠定理论基础。

借助于SEM-EBSD等仪器，研究了强磁场下高纯铁碳合金先共析铁素体的微观组织和晶体取向（织构）及界面的演变机理，发现随着磁场强度的增加，FE-0.0272%C合金中珠光体组织的面积分数逐渐减少直至消失，实验证实了铁碳合金的铁素体碳含量饱和点向高含碳量方向移动。FE-0.0272%C合金中渗碳体组织的长轴方向平行于磁场方向的程度随磁场强度增高而增强。板平面平行于磁场方向放置的FE-0.0272%C合金中的渗碳体组织的长轴方向平行于磁场方向的程度弱。.强磁场能诱发FE-0.12%C合金中珠光体团沿磁场方向伸长和先共析铁素体沿磁场方向排列的显微组织形貌的形成,但对FE-0.12%C合金先共析铁素体晶体学取向（织构）没有明显的影响。FE-0.12%C合金中珠光体晶体学取向关系为IS OR，P-P1 OR和P-P2 OR。.强磁场能诱发FE-0.36%C合金中先共析铁素体沿磁场方向伸长的显微组织形貌的形成。实验证明强磁场能提高碳在铁素体中的固溶度，使FE-0.36%C合金先共析铁素体沿ND方向<001>织构强度增强。FE-0.36%C合金中珠光体晶体学取向关系为IS OR，P-P1 OR和P-P2 OR，强磁场对FE-0.36%C合金中珠光体P-P2 OR的形成有促进作用。.理论分析表明，强磁场下沿磁场方向伸长和链状排列的显微组织形貌的形成以及强磁场对先共析铁素体晶体学取向（织构）的影响，都是先共析转变过程中强磁场下磁偶极子与退磁场共同作用的结果；强磁场下先共析铁素体转变量升高以及强磁场对珠光体晶体学取向关系的影响都是由于强磁场影响相平衡，促进先共析铁素体形核导致的。这表明强磁场对FE-C合金显微组织形貌以及晶体学取向特征的影响是统一的。