● 摘要
本文在深冷条件下对亚稳奥氏体不锈钢进行大变形轧制和逆转变退火处理，制备了超细晶奥氏体。利用X射线衍射和电子背散射分别对其相变动力学和晶粒取向进行了研究。利用TEM微观分析和原位拉伸观察分析了其形变机制。原位高温TEM观察结合X射线衍射统计分析了超细晶奥氏体的热稳定性。以上所有研究均结合室温轧制和逆转变退火的试样进行对比。
相变过程动力学研究表明，深冷条件能够显著促进形变诱导马氏体的产生，并且产生的形变诱导马氏体具有α’（200）择优取向，而室温轧制下获得的马氏体未显示择优取向；逆转变退火过程中，低温轧制样逆转变过程比室温轧制样更迟缓，其逆转变相变速率更慢，但逆转变获得的超细晶奥氏体晶粒更细，尺寸更均匀，而室温轧制逆转变后的超细晶奥氏体呈现双峰分布；在逆转变过程中，相变速率表现为先快后慢，可能分别对应了剪切机制和扩散机制。
对形变机制的研究表明，形变初期低温样中存在位错从晶界发出又回缩被吸收的过程，而室温轧制样中未观察到；在形变达到较高程度时，两者在形变过程发生的形变诱导马氏体相变并无明显区别，但低温样主要以机械孪晶为主要的形变机制，而室温样的形变则以位错为主导。
对热稳定性的研究表明，两者在650 ℃下保温均有晶粒长大的现象，原位TEM能观察到低温样中出现晶粒吞并，但并不常见；在持续的4小时保温后能发现，两者主要在晶粒亚结构上存在差异。X射线衍射统计分析显示，低温样的晶粒亚结构未有明显变化，但室温样的晶粒亚结构增大了4.5倍。