鋼鐵結(jié)構(gòu)材料正在朝“超細(xì)晶、高潔凈、高均勻”的“新一代鋼鐵材料”發(fā)展，其中核心技術(shù)是超細(xì)晶，按照Hall-Perch關(guān)系式，通過(guò)將當(dāng)前工業(yè)細(xì)晶粒尺寸(一般為20μm左右)細(xì)化一個(gè)數(shù)量級(jí)，鋼鐵材料的強(qiáng)度可提高一倍，同時(shí)保持良好的塑性和韌性配合。因此，對(duì)于金屬材料尤其是鋼鐵材料，超細(xì)晶粒鋼一直是各國(guó)科研人員研究的熱點(diǎn)。研究表明：對(duì)于非平衡態(tài)組織――馬氏體，將其快速加熱到奧氏體區(qū)，馬氏體可以通過(guò)晶格切變方式轉(zhuǎn)變成奧氏體，并在保溫過(guò)程中發(fā)生再結(jié)晶，即α→γ逆相變?cè)俳Y(jié)晶，從而細(xì)化了奧氏體晶粒。本文以中碳微合金鋼為研究對(duì)象，研究了回火時(shí)間與奧氏體化條件對(duì)α→γ逆相變?cè)俳Y(jié)晶晶粒細(xì)化的影響。

所用材料在真空感應(yīng)爐中冶煉，煉得115kg鑄錠，鍛造成50mm厚的方坯。從方坯上取Gleeble試樣，試樣尺寸為Φ8mm×15mm。實(shí)驗(yàn)用鋼的主要化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%)為：0.19C，1.70Si，1.00Mn，0.050Nb，0.005S，0.0066P。

采用三種實(shí)驗(yàn)工藝：工藝一，將兩個(gè)試樣均以20℃/s加熱到1150℃，保溫5min，然后以5℃/s的冷速，冷卻到850℃進(jìn)行單道次壓縮，變形量為36%，變形后以0.5℃/s的冷速冷卻10s后立即水淬，兩個(gè)試樣的回火工藝分別為650℃×5min與650℃×2h，回火后試樣的再加熱淬火工藝均為900℃×15min，水淬。

工藝二，將兩個(gè)試樣均以20℃/s加熱到1150℃，保溫5min，然后以5℃/s的冷速冷卻到950℃進(jìn)行單道次壓縮，變形量為36%，變形后以0.5℃/s的冷速冷卻10s后立即水淬。兩個(gè)試樣的再加熱淬火工藝分別為：930℃×15min與950℃×15min，水淬。

工藝三，將兩個(gè)試樣均以20℃/s加熱到1150℃，保溫5min，然后以5℃/s的冷速冷卻到800℃進(jìn)行單道次壓縮，變形量為53%，變形后以0.5℃/s的冷速冷卻10s后立即水淬。兩個(gè)試樣的再加熱淬火工藝分別為：930℃×15min與930℃×1h，水淬。

對(duì)于非平衡態(tài)組織――馬氏體，在其再加熱過(guò)程中，轉(zhuǎn)變來(lái)的奧氏體由于繼承了大量的位錯(cuò)，發(fā)生了相變?cè)俳Y(jié)晶，得到了等軸細(xì)小的奧氏體晶粒。隨高溫回火時(shí)間的延長(zhǎng)，馬氏體板條分解，位錯(cuò)密度降低，從而降低了逆轉(zhuǎn)變奧氏體的再結(jié)晶驅(qū)動(dòng)力，使得形核位置減少，再結(jié)晶后的奧氏體晶粒細(xì)化程度減弱。隨再加熱溫度的升高和保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，再結(jié)晶后的奧氏體晶粒細(xì)化效果減弱。（榕霖）