使用高温共聚焦显微镜对铁-磷体系中的γ环进行表征
利用差示扫描量热法(DSC)和高温激光共聚焦显微镜(VL2000DX-SVF17SP)对二元铁-磷体系的γ环中的固态相变进行了研究。总共研究了磷含量从0.026%到 0.48%(质量百分比)不等的共八种合金,其温度范围为800℃至1450℃。
本研究的第一部分涉及对将 DSC实验与 HT-LSCM 观察相结合的方法进行严格评估,以表征铁基γ环中的体心立方/面心立方相平衡。对一种含 0.394%磷的合金进行了 DSC 和 HT-LSCM 分析,并将其结果与已建立的膨胀仪和高温 X 射线衍射(HT-XRD)技术的结果进行了比较。然后,通过 HT-LSCM 和 DSC 数据重建了γ环的整体相界,并将其与文献中的热力学评估进行了比较。最后,使用高温 X 射线衍射 在 1050℃、1100℃ 和1150℃的温度下,通过 Rietveld 修正分析了 0.394%磷时的面心立方和体心立方相的定量相分数。
尽管最近发表的热力学优化研究已成功准确地重现了γ相的界线和相变温度,但在相分数预测方面,高温X射线衍射(HT-XRD)测量值与计算结果之间仍存在较大偏差。本研究明确表明,将差示扫描量热法(DSC)与高温激光共聚焦显微镜(HT-LSCM)相结合是一种强大的工具,可用于表征钢中的γ相,为未来的研究工作提供帮助。
C-I 铸态样品(含 0.394%磷)
在 971℃(a-I)、994℃(b-I)和 1028℃(c-I)温度下的体心立方↔ 体心立方 + 面心立方相变的高温共聚焦图像;
在971℃(a-II)、994℃(b-II)和 1028℃(c-II)温度下突出显示的面心立方区域;
在 971℃(a-III)、994℃(b-III)和 1028℃(c-III)温度下用于图像分析的伪彩色图像;
其中面心立方为红色、bcc体心立方为蓝色。
C-I 铸态样品(含 0.394%磷)
在 1262℃(a-I)、1268℃(b-I)和 1277℃(c-I)温度下的体心立方(bcc)+面心立方(fcc)→体心立方(bcc)相变情况;
在 1262℃(a-II)、1268℃(b-II)和 1277℃(c-II)温度下突出显示了面心立方区域;
在 1262℃(a-III)、1268℃(b-III)和 1277℃(c-III)温度下用于图像分析的伪彩色图像;
其中面心立方为红色,体心立方为蓝色。
参考文献:
