《贝氏体转变》PPT课件(I)

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1、第五章贝氏体转变具有马氏体相变的材料在Ms温度以上往往存在贝氏体相变，除钢外，很多有色合金，如Cu基合金，Ag-Cd合金、Ti基合金、Ni-Cr等，以及一些陶瓷材料中都具有贝氏体相变。早在1929年，Robertson发现钢中不同于珠光体和马氏体的非层状(棒状、片状)显微组织，1930年Davenport和Bain称这类组织为针状屈氏体，以后为给予Bain以荣誉，称此为贝氏体Bainite，用B表示。在珠光体转变与马氏体转变温度范围之间，过冷奥氏体将按另一种转变机制转变。由于这一转变在中间温度范围内发生，故被称为中温转变。在此温度范围内，铁原子已难以扩散，而碳原子还能进行扩

2、散，这就决定了这一转变既不同于铁原子也能扩散的珠光体转变以及碳原子也基本上不能扩散的马氏体转变。第五章贝氏体转变目录一、贝氏体转变的基本特征二、贝氏体的组织形态和晶体学三、贝氏体相变机制四、贝氏体转变的切变机制五、贝氏体相变动力学及其影响因素六、贝氏体的力学性能第五章贝氏体转变1、贝氏体转变温度范围贝氏体转变也有一个上限Bs点，一个下限温度Bf点，Bf与Ms无关一、贝氏体转变的基本特征2、贝氏体转变产物由α相与碳化物组成的机械混合物，但与珠光体不同，不是层片状组织，且组织形态与转变温度密切相关，其中包括α相的形态、大小以及碳化物的类型及分布等均随转变温度而异。3、贝氏体转变

3、动力学贝氏体转变也是一个形核长大过程，可等温形成，也可以连续冷却形成，等温形成需要孕育期，等温形成图也呈C字形。第五章贝氏体转变4、贝氏体转变的不完全性贝氏体转变一般不能进行到底，通常随转变温度的升高，转变的不完全程度增大，即转变具有自制性，在等温时有可能出现二次珠光体转变。5、贝氏体转变的扩散性贝氏体转变过程中存在原子的扩散现象，但只有碳原子的扩散，而Fe及合金元素的原子均不发生扩散。6、贝氏体转变晶体学特征贝氏体中F形成时也能产生表面浮凸，这说明F在形成时同样与母相的宏观切变有关，母相与新相之间维持第二共格关系。但所产生的表面浮凸与马氏体形成所产生的表面浮凸不同，马氏体

4、是N形的，贝氏体为V形的。Bhadeshiat持贝氏体相变系切变形核、切变长大理论，以此说明贝氏体形成不能穿越晶界，认为贝氏体相变的形状改变诱发邻近奥氏体塑性适配，使相界失去共格性，因此，贝氏体在碰遇晶界等障碍前就停止长大，呈现相变不完全性,形成束状显微组织，认为替代型溶质元素在贝氏体形成时并不作分配。第五章贝氏体转变二、贝氏体的组织形态和晶体学1、上贝氏体在贝氏体相变区较高温度范围内形成的贝氏体称为上贝氏体。对于中、高碳钢来说，上贝氏体大约在350-550℃的温度区间形成。典型的上贝氏体组织在光镜下观察时呈羽毛状、条状、针状，少数呈椭圆形或矩形。在电镜下观察时，可看到上贝

5、氏体组织为一束大致平行分布的条状铁素体和夹于条间的断续条状碳化物的混合物，在条状铁素体中有位错缠结存在。贝氏体组织形态随钢的化学成分以及形成温度不同而异，其主要形态为上贝氏体和下贝氏体两种，还有一些其他形态的贝氏体。第五章贝氏体转变T8钢的上贝氏体组织钢中典型上贝氏体组织示意图典型的上贝氏体组织在光镜下观察时呈羽毛状、条状、针状，少数呈椭圆形或矩形。第五章贝氏体转变较高温度形成的上贝氏体在电镜下观察时，可看到上贝氏体组织为一束大致平行分布的条状铁素体和夹于条间的断续条状碳化物的混合物，在条状铁素体中有位错缠结存在。第五章贝氏体转变C%：随钢中碳含量的增加，上贝氏体中的α相板

6、条更多、更薄，渗碳体的形态由粒状、链球状而成为短杆状，渗碳体数量增多，不但分布于α相之间，而且可能分布于各α相内部。形成温度：随形成温度的降低，α相变薄，渗碳体细化且弥散度增大。影响上贝氏体组织形态的因素：第五章贝氏体转变上贝氏体晶体学特征及亚结构：上贝氏体中的铁素体形成时可在抛光试样表面形成浮突。上贝氏体中铁素体的惯习面为{111}，与奥氏体之间的位向关系为K-S关系。碳化物的惯习面为{227}，与奥氏体之间也存在一定的位向关系。因此一般认为碳化物是从奥氏体中直接析出的。亚结构为位错，位错密度较高，能形成缠结。第五章贝氏体转变值得指出的是，在含有Si或Al的钢中，由于

7、Si和Al具有延缓渗碳体沉淀的作用，使铁素体条之间的奥氏体为碳所富集而趋于稳定，因此很少沉淀或基本上不沉淀出渗碳体，形成在条状铁素体之间夹有残余奥氏体的上贝氏体组织。第五章贝氏体转变2、下贝氏体形成温度范围一般在350℃-Ms之间的低温区。对于中、高碳钢，下贝氏体大约在350℃-Ms之间形成，当碳含量很低时，其形成温度可能高于350℃。第五章贝氏体转变也是一种两相组织，由α相与碳化物组成。α相的立体形态呈片状（或透镜片状），在光学显微镜下呈针状，与片状M相似。形核部位大多在A晶界上，也有相当数量位于A晶内。碳化物为