钢中马氏体的孪晶亚结构.pdf

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1、第34卷第4期材料热处理学报Vo1．34NO．42013年4月TRANSACTIONSOFMATERIALSANDHEATTREATMENTApril2013钢中马氏体的孪晶亚结构计云萍，刘宗昌，任慧平(内蒙古科技大学材料与冶金学院，内蒙古包头014010)摘要：采用JEM一2100高分辨透射电镜观察了含0．029％La纯铁、40Cr、60Si2CrV、W6Mo5Cr4V2和Mnl3钢的马氏体组织形貌，并对马氏体组织中的孪晶亚结构的形成机制进行了探讨。研究表明：从超低碳钢到高碳钢，淬火马氏体中均有相变孪晶出现，随着奥氏体中碳含量的提高则马氏体中相变孪晶增加。孪晶亚结构的形成与马氏体相

2、变应变能有关，随着转变温度降低，应变能增大，形成精细孪晶以调节应变能。关键词：马氏体；孪晶；高分辨电镜；应变能中图分类号：TG113．12文献标志码：A文章编号：1009—6264(2013)04—0162-04TwincrystalsubstructureOfmartensiteinsteelJIYun-ping，LIUZong—chang，RENHui—ping(SchoolofMaterialandMetallurgy，InnerMongoliaUniversityofScienceandTechnology，Baotou014010，China)Abstract：Thetwi

3、ncrystalsubstructureofmartensiteinpureironcontaining0．029％La，40Cr，60Si2CrV，W6Mo5Cr4V2andMnl3steelswasobservedbyJEM一2100highresolutiontransmissionelectronmicroscopeanditformationmechanismwasdiscussed．Theresultsshowthatfromultra—lowcarbonsteeltohighcarbonsteel，thephase—transformationtwincrystalca

4、nallforminthequenchedmartensiteanditincreaseswiththeincreasingofthecarboncontentinaustenite．Itisconsideredthattheformationofthetwincrystalsubstructureisrelatedtothestrainenergyofmartensitephasetransformation．Withthedecreaseofthetemperatureofmartensitephasetransformation，thestrainenergyincreases

5、．andthefinetwincrystalcomesintobeinginordertoadjustthestrainenergy．Keywords：martensite；twincrystal；highresolutiontransmissionelectronmicroscope；strainenergy研究表明，钢中马氏体的亚结构是极高密度的1试验材料和方法位错、精细孪晶和层错。一般认为，低碳钢马氏选用含0．029％La纯铁、40Cr、60Si2CrV、体的亚结构以高密度位错为主；中碳钢马氏体的亚W6Mo5Cr4V2和Mnl3钢等材料，分别将其加热奥氏结构也以高密度位错为主，

6、但有少量孪晶；高碳钢体化后淬火，得到马氏体组织。采用QUANTA-400马氏体的亚结构是孪晶+高密度的位错。近年来型环境扫描电镜观察马氏体组织形貌，采用JEM一研究发现，板条状马氏体中存在微细的层错亚结2100高分辨透射电镜观察马氏体组织中的孪晶亚结构，层错间距2～4nm，偶尔也有孪晶。一般认构，并探讨孪晶亚结构的形成机制。为马氏体孪晶是母相转变为马氏体时孪生切变所致。但目前提出的所有切变模型均不能与实际完2结果与分析全符合，也不能解释孪晶亚结构的形成。所以，2．1钢中马氏体孪晶亚结构的观察马氏体孪晶亚结构的形成机制尚没有形成统一的将3mm厚的含0．029％La纯铁试样于1100qC

7、观点。本文针对不同碳含量钢铁材料的淬火马氏加热保温后，立即在冰盐水中激冷，然后制备薄膜样体组织，采用透射电镜观察马氏体组织中的孪晶亚品，采用JEM．2010透射电镜进行观察，发现板条状马结构，并探讨其形成机制。氏体中存在着细小的孪晶片条。图1是其马氏体组织及孪晶的透射电镜照片，其中图1(a)是含0．029％收稿日期：2012-02—02；修订日期：2012-04—16La纯铁的板条状马氏体组织中细薄的孪晶马氏体作者简介：计云萍(1972一)，女，副教授，主