铬镍钢马氏体相变过程中应变转换对奥氏体相影响的原位分析

本研究课题组使用时间分辨x射线衍射装置(TR-XRD)与高温激光共聚焦显微镜（HT-LSCM）组成混合原位表征系统。利用该系统对铬镍钢在升降温过程中马氏体相变进行了现场跟踪，结合时间分辨x射线衍射数据，对马氏体相变过程中应变转换对奥氏体相的影响进行了原位分析。

1、实验材料

镍含量不同（5%-9%）的铬镍钢试样（14Cr5Ni、14Cr6Ni、14Cr8Ni、14Cr9Ni）

2、实验分析

  系统流程图：

图1.混合原位表征系统的控制流程

如图2所示，为HT-LSCM在马氏体相变过程中实时原位观察图像。图2(a)显示了一种奥氏体晶粒，在低温条件下具有很强的驱动力，使奥氏体发生冷却转变。当到达马氏体相变起始温度(MS)时，如图2(b)所示，表面瞬间出现浮凸，马氏体相逐渐覆盖了视场。

图2. 马氏体相变过程中的原位观察图像

如图3所示，为与图2同步记录的x射线衍射数据。在冷却过程中，由于晶格的收缩，所有的数据都转移到更高的角度。在马氏体相变过程中，出现了α110, α200和α211的反射，这个时间与图2中原位观察的结果是一致的。

图3.散射角与时间关系图

如图4所示，为不同镍含量的铬镍钢马氏体相变时各反射强度变化对比。纵线表示MS温度。

图4. 马氏体相变时的各反射强度变化

3、结论

利用所开发的混合原位表征系统，对铬镍钢的微观结构变化进行了实时跟踪。当达到马氏体相变起始温度后，观察到衍射光束的综合强度增加，奥氏体的数量减少。

摘自：Solid State Phenomena Vols 172-174 (2011) pp 1255-1260

© (2011) Trans Tech Publications, Switzerland

作者：Hidenori Terasaki a , Zhang Shouyuan b and Yu-ichi Komizo c

（Joining and Welding Research Institute, Osaka University, Japan）