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緊固件的極限熱機械處理的三種類型:

　　(1)大過冷和大變形條件下的γ→α相變

　　(2)具有彌散分布第二相的鐵素體動態(tài)再結(jié)晶

　　(3)自發(fā)逆相變

　　在日本“超級鋼(Ultra Steel)”項目的研究中，由Ngai博士領(lǐng)導的研究小組也采用了上述(l)、(2)兩種方法。其特點在于采用了多向變形技術(shù)(Multi-directionDeformation)。單向變形的缺點是材料變形不均勻，應變主要集中于試樣的中心部位;而雙向或多向變形可明顯改善應變分布的不均勻性和增加塑性約束，從而有利于獲得均勻的超細晶組織。Nagai等人采用多向軋制技術(shù)，利用鐵素體的動態(tài)再結(jié)晶，制備出18m m×18m m×20000m m和14mm×l6mm×2000mm樣品尺寸的超細晶粒(dα=0.7μm)棒材和板材。

　　(l) 超大塑性變形法(Severe Plastic Deformation)

    在室溫或溫加工溫度下對材料施加超大塑性變形，變形中材料組織逐步細化，從而獲得超細晶粒組織�？梢圆捎玫淖冃喂に囍饕�有等通道轉(zhuǎn)角擠壓、累積疊軋、表面機械研磨處理和高壓扭轉(zhuǎn)變形等。

　　(2) 馬氏體冷軋退火法

　　絕大多數(shù)的超細晶粒制備方法需要大塑性變形，而Tsuji等最近提出了一種無需大變形即可獲得超細晶的簡單方法。具體工藝如下：

　　將2mm厚的Fe-0.13%C-0.37%Mn鋼在1273K奧氏體化后淬水獲得馬氏體組織，再進行總壓下量50%的三道次冷軋，最后在723～873K退火0.5 h。低于823K退火可獲得平均尺寸為180nrn的超細鐵素體晶粒及彌散分布的納米碳化物，屈服強度超過800MPa，而延伸率可達20%。超細晶形成的微觀機理為：冷軋促使馬氏體分裂為厚度為60nrn的片狀位錯胞結(jié)構(gòu)，且位錯胞界為大角界面，這為超細晶的形成準備了必要的組織條件;退火中變形結(jié)構(gòu)發(fā)生回復，位錯胞轉(zhuǎn)變?yōu)槌�細品。馬氏體組織是較小變形量下就可獲得超細晶的關(guān)鍵因素，原因有三點：

　�、� 板條馬氏體本身就具有細晶結(jié)構(gòu)。EBSD分析表明，由大角晶界包圍的馬氏體束或域(block/Packet)的尺寸約3.2μm。細晶結(jié)構(gòu)使塑性變形約束效應增加，變形不均性增加，促進了晶粒分裂;《緊固件》季刊 2006年4月 第五期 43

　　——所有的碳鋼、低碳拉拔鋼、中碳冷鍛鋼、高碳拉撥鋼。

　　——易切鋼、脫硫鋼。

　　——用于螺栓、螺母和頂鍛的低合金鋼。

　　——硅彈簧鋼。

　　——高強度微合金鋼。

　　——焊條鋼。

　　——不銹鋼。