中文摘要：

"将变形温度降低到Ar3温度附近"是轧制超细晶钢的重要原则，本申请在此基础上指出，变形前的冷却速度是另一不可忽略的重要因素。本申请提出结合变形前的快冷进一步降低变形温度，提高细化晶粒效率，减少超细化晶粒所需应变，以便于工业应用。研究内容包括利用Gleeble热模拟试验机研究深过冷奥氏体变形在不同应变速率下细化晶粒的极限及其对应的最佳过冷度和最小应变；形变诱导相变在亚稳奥氏体深过冷变形过程中发生的可能性及其对细化晶粒过程的作用；超细铁素体的形核位置和及其与变形量、过冷度的关系；亚稳奥氏体变形对碳扩散过程以及渗碳体和形貌的影响。该设想对超细晶粒钢制备技术的进一步发展将起重要促进作用。深过冷奥氏体变形工艺有清楚的工业应用前景，可以带来显著的经济效益。

结论摘要：

系统研究了低碳钢奥氏体在大过冷度状态下的变形行为和紧随其后的相变行为. 利用热模拟试验机进行了系统的热变形试验，实测了奥氏体在不同过冷度、应变率等条件下的变形抗力；采用热力耦合有限元分析法，模拟了不同变形条件下试样内部的温度场、应变场，反推了界面换热系数,研究了压力和温度对换热系数的影响。利用电子探针分析了在不同变形条件、变形量下部分相变的奥氏体的淬火试样中化学成分的分布，发现先析出的铁素体与奥氏体碳含量相近。结合相场方法（phase-field method）等先进模拟手段，对奥氏体-铁素体相变热力学、动力学进行了深入研究发现了相变动力学曲线形状与铁素体形核位置之间的新联系，提出了利用相变动力学曲线推断从晶界形核到晶内形核转变的方法，利用该方法可以大致定量判断晶内形核的规模。该模拟从理论上论证了晶内形核的必要性。并且通过模拟发现了形核－长大型相变过程中的两个新现象，此两种现象此前未被任何试验或模拟研究的人观察到，现象之一为铁素体新晶粒碰撞初期对相变的加速作用；现象之二为铁素体新晶粒碰撞加速后遗留下的高含碳铁素体相。本研究相关成果已在Acta Mater.等权威刊物上发表。