- 文献综述（或调研报告）：
双相钢连轧过程中形变再结晶及奥氏体-铁素体相变的模拟研究文献综述
0 引言
双相(dual-phase, DP)钢是是一种显微组织由较软的铁素体和较硬的马氏体组成的高强度钢。其力学性能特点为：屈服强度低，抗拉强度高，屈强比低，延伸率高，加工硬化率高[1,2]，成型性好[3]。因此，DP钢受到了学者们的广泛关注。实际应用中，DP钢常用作汽车和船舶领域的结构件[4]。
显然，DP钢中两相的尺寸，相组成分数、分布情况等显微组织特性决定了DP钢的性能。为了获得DP钢中细小的铁素体基体和分散性良好的马氏体组织，工业上常采用轧制和退火工艺。且轧制过程也是最重要的金属加工过程之一[5]。DP钢在连轧过程中主要发生形变再结晶和奥氏体(gamma;)-铁素体(alpha;)相变两个过程。工业生产中，再结晶过程能够消除粗树枝晶组织、降低铸件孔隙率、细化gamma;-alpha;相变前的奥氏体组织[6]，可分为动态再结晶，亚动态再结晶、静态再结晶三类。其中，动态再结晶能够显著细化轧制钢带的晶粒组织，常用于提高热轧钢带性能[6,7]。
gamma;-alpha;相变过程直接决定最终的显微组织。因此，对相变过程的理解有助于更好地控制高强度钢的显微结构及最终的力学、电学、磁学性能[8]。溶质分配是gamma;-alpha;相变的关键问题。尤其是间隙碳原子的分配，不仅强烈影响了相变动力学和显微组织，也会通过不同的强化机制，如固溶强化，直接影响材料的力学性能[9]。随着轧制技术的发展，理解轧制过程中显微组织演变的机理对设计钢材，改善轧制工艺具有重要意义。
随着计算机技术的发展，模拟研究逐渐与理论研究、实验研究并驾齐驱，成为研究显微组织演化的重要方法。数值模拟与实验研究、理论研究相辅相成，帮助研究人员深入理解显微组织演变过程，为材料成分设计、改进现有工艺以及发展新工艺提供科学依据。常用的模拟方法主要有元胞自动机(Cellular Automaton, CA)、相场(Phase Field, PF)、蒙特卡洛(Monte Carlo, MC)方法。其中CA法由于其较高的计算效率，空间分辨率[10]和与实际情况吻合的时间步长，已经被广泛用于研究实际时间和空间下钢中gamma;-alpha;相变[11-13]，动态再结晶[32,41]，静态再结晶[42]和晶粒粗化[43]等现象。
1 形变再结晶
动态再结晶过程因其显著的晶粒细化效果，具有重要的实践和理论意义，引起了学者们的广泛关注[4]。实验方面，学者们探究了影响动态再结晶过程的多种影响因素[5-10]。层错能通过影响位错运动的难易程度从而影响动态再结晶过程[5]。初始晶粒尺寸通过影响晶界面积而影响再结晶动力学[6,7]。热机械加工条件，如应变速率，形变温度等与稳态动态再结晶晶粒尺寸成函数关系[8]。一般将应变速率和形变温度结合成Zener–Hollomon参数(Z)来研究热加工参数对动态再结晶的影响。第二相粒子通过Zener钉扎力阻碍晶界运动，减缓再结晶过程[9]。另外微合金元素，如Nb，可影响再结晶温度[10]。
另一方面，静态再结晶机制与动态再结晶机制有很大不同[11]，学者们也对此开展了广泛研究。Lin等[11,12]对42CrMo钢的静态再结晶动力学和微观组织演变进行了研究，探究了形变温度，应变量，应变速率，初始奥氏体晶粒大小对静态再结晶的影响。Yang等[13]对超低碳氮合金奥氏体不锈钢的晶态再结晶行为进行了模拟，并提出了修正的静态再结晶的动力学方程。
热轧过程中的微观组织主要通过试样热变形结束后直接淬火进行分析[8]。然而，由于奥氏体在室温下的不稳定性，很难采用金相学来确定动态再结晶开始的精确时刻。1996年，Poliak等[14]开发了双分化技术来确定动态再结晶过程临界应力。也有学者利用EBSD、TEM能够揭示形变晶粒内部子结构的特点，观察试样的晶粒组织以分辨再结晶晶粒[15]。另外还可以利用双击实验[13]间接估算再结晶分数。近年来，3D-X射线衍射技术[16]，原位EBSD观察[17]等先进的表征方法也被用于观察再结晶后的组织。
