相场法模拟Fe-C合金中奥氏体-铁素体等温相变过程

张军^1,2，郑成武²，李殿中²

1. 中国科学技术大学化学与材料科学学院2. 中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室

摘 要：运用相场法研究了Fe-C合金在临界区等温过程中发生的奥氏体-铁素体相变过程.通过分析铁素体生长过程中C的扩散行为,发现奥氏体-铁素体相变表现为混合控制生长的特征,奥氏体/铁素体相界面处于非平衡状态.进一步研究了不同等温温度（1010,1048和1087 K）下奥氏体-铁素体相变的微观组织和C浓度场的演化情况.结果表明,随着等温温度的降低,铁素体形核率增加,铁素体相变平衡体积分数增加,但奥氏体内部C浓度分布的不均匀程度加剧,1010 K等温时的微观组织呈现为不规则细小铁素体晶粒围绕分散分布的残余奥氏体的两相结构.随着等温温度的降低,奥氏体-铁素体相变过程表现出由扩散控制生长模式向界面控制生长模式转化的趋势.

关键词：相场法;奥氏体;铁素体;C浓度场;混合控制;相变模式;