原位观察法研究碳钢先共析铁素体的生长过程

碳钢冷却过程中γ→α固态相变行为属于高温转变行为，因此对γ→α固态相变过程中形成的先共析铁素体生长的研究难以获得更为精细直观的研究结果，导致对先共析铁素体的生长方式、生长方向和生长速度的研究不够精细，特别是冷却速度与生长速度之间的关系并不明确，故本项目以此为研究背景，采用高温共聚焦激光扫描显微镜对碳钢连续冷却过程中先共析铁素体的生长过程进行原位观察和动态追踪，细致深入的研究先共析铁素体的生长方式、生长方向以及生长方向发生改变时的偏转角度，并探讨先共析铁素体的"分叉"机理；确定不同生长方式和生长方向下先共析铁素体的生长速度，建立冷却速度与先共析铁素体生长速度之间的关系式；深入揭示碳及合金元素对先共析铁素体生长方式和生长速度的影响规律及作用机理。以此来完善碳钢先共析铁素体的生长机制，为控制γ→α固态相变过程提供更为详实的理论依据。

本项目采用高温共聚焦激光扫描显微镜对碳钢连续冷却过程中先共析铁素体的生长过程进行了原位观察和动态追踪。得到了如下结果：（1）获得了碳钢凝固过程中针状先共析铁素体的生长方式，先共析铁素体除了以“直线”方式生长外，有时会发生一次、或间断式、或连续式的“偏转”，有时会发生“分叉”，有时会以“树枝”状进行生长；（2）测量了先共析铁素体生长方向改变时的偏转角度；计算了不同生长方式和生长方向下先共析铁素体的瞬时生长速度和平均生长速度；（3）采用EBSD技术分析了奥氏体晶界和先共析铁素体之间及先共析铁素体之间的取向关系；（4）研究了冷却速度对碳钢凝固组织、先共析铁素体生长方式、生长速度的影响规律。