235 / 2021-04-13 16:43:11

中碳钢激光改性层纳米孪晶和ε-马氏体的形成能力研究

贝氏体化改性层,中碳钢,纳米孪晶,ε-马氏体,激光表面改性

       通过对中碳合金钢采用激光表面熔化和等温转变工艺获得贝氏体化改性层，改性层中存在孪晶、ε-马氏体等剪切带结构以及α′-马氏体结构。贝氏体层中残余应力的梯度变化导致贝氏体层中纳米硬度的梯度变化。进一步通过试验与第一性原理计算相结合手段，研究了Fe基激光表面改性层中纳米孪晶和ε-马氏体的形成能力。结果表明:纳米孪晶和ε-马氏体分别是通过各(111)γ面层错的重叠而长大的。Si原子对层错的形成能力有明显的影响。单个Si原子是应力诱导纳米孪晶核形成的最有效途径。当两个Si原子沿[111]γ的间距是(111)γ的两倍时，纳米孪晶和ε-马氏体容易形成，ε-马氏体的形成能力高于纳米孪晶。