金属学报

作者：陈维, 陈洪灿, 王晨充, 徐伟, 罗群, 李谦, 周国治

单位：1.上海大学 材料科学与工程学院 省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室 上海 200444；2.上海大学 材料科学与工程学院 上海市钢铁冶金新技术应用开发重点实验室 上海 200444；3.东北大学 轧制技术及连轧自动化国家重点实验室 沈阳 110819

关键词：Fe-C-Ni体系,马氏体转变起始温度,膨胀应变能,热力学计算,

基金：国家自然科学基金项目(U1808208);上海大学省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室自主课题项目(SKLASS2020-Z01);上海市科学技术委员会项目(19DZ2270200)

为探究马氏体转变膨胀应变能对马氏体转变起始温度(Ms)的影响以及实现对Ms的准确预测，采用热膨胀相变仪测定了Fe-C-Ni合金的膨胀曲线，通过三切线法得到Ms与奥氏体转变起始温度。采用OM观察和XRD技术分析了成分对马氏体转变后组织和晶格参数的影响规律。通过考虑C成分与Ni成分交互作用，修正了马氏体转变膨胀应变能模型。以马氏体转变化学驱动力(同成分bcc相与fcc相的Gibbs自由能差)与非化学驱动力(奥氏体的剪切应变能、奥氏体的膨胀应变能、马氏体的缺陷储能和奥氏体与马氏体的界面能)之和为0作为判据，计算了Fe-C-Ni体系的Ms。结果表明，C含量与Ni含量的增加会促进转变后bcc相的晶格膨胀，Ni含量的增加会使形成的马氏体的板条变细小。在C含量(原子分数)小于1.0%，Ni含量(原子分数)小于20%的Fe-C-Ni合金中，计算得到膨胀应变能在非化学驱动力中的平均占比为41.3%。使用修正后的模型计算Fe-C-Ni体系的Ms，预测误差为4.1%。

来源：2022年第2期

《金属学报》期刊编辑部

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