贝氏体转变课件.ppt

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1、特征板条状马氏体片状马氏体惯习面（111）γ（225）γ（259）γ位向关系K—S关系K—S关系西山关系形成温度MS>350℃MS≈200~100℃MS<100℃合金成分%C＜0.31~1.41.4~20.3~1时为混合型亚结构位错（缠结）,有时亦可见到少量的细小孪晶细小孪晶，以中脊为中心组成相变孪晶区,随MS点降低，相变孪晶区增大，片的边缘部分为复杂的位错组列.形成过程降温形成，新的马氏体片（板条）只在冷却过程中产生长大速度较低，一个板条体约在10-4S内形成长大速度较高，一个片体大约在10-7S内形成无“爆发性”转变，在小于50%转变量内

2、降温转变率约为1%/℃MS<0℃时有“爆发性”转变。新马氏体片不随温度下降均匀产生，伴有响声.马氏体晶体学、形态及其形成特征马氏体转变热力学相变驱动力过冷度∆T=To-MsMs点的物理意义Ms点是开始发生马氏体转变的温度，是奥氏体和马氏体两相自由能差达到相变所需要的最小驱动力值时的温度。影响Ms点因素奥氏体化学成分C↑→Ms↓除Co、Al外→Ms↓拉应力→Ms↑压应力→Ms↓塑性变形(Md～Ms)→应变诱发M→Ms↑→抑制后面M转变Md的物理意义：获得应变诱发马氏体的最高温度。M转变前A己部分转变为B→Ms↓M转变前A己部分转变为P→Ms点↑

3、马氏体转变动力学M转变动力学类型钢→变温转变Fe-Ni合金其实质瞬间形该(无孕育期)、高速长大(长到极限尺寸)。等温转变爆发式转变M转变量只决定于转变温度，而与保温时间无关。亚结构马氏体的性能强度和硬度高塑性和韧性固溶强化时效强化亚结构强化位错型马氏体塑性、韧性好孪晶马氏体塑性、韧性低应变诱发马氏体Ms~Md→塑性变形相变诱发塑性钢马氏体相变诱发塑性奥氏体的稳定化(奥氏体转变为马氏体能力减低的现象)化学稳定化热稳定化机械稳定化Ms点降低M形成温度范围内保温或冷却中断引起的A稳定化由塑性变形引起的A稳定化滞后温度θ值的意义由于C、N原子钉扎位错

4、，而要求提供附加的化学驱动力以克服C、N原子的钉扎力，为获得这个附加的化学驱动力所需的过冷度。M形成量减少上一页下一页回主页第5章贝氏体转变第5章贝氏体转变5.1贝氏体的组织形态和亚结构5.2贝氏体转变的特点和晶体学5.3贝氏体转变过程及其热力学分析5.4贝氏体转变机理5.5贝氏体转变动力学5.6贝氏体的机械性能5.7魏氏组织95.1贝氏体的组织形态和亚结构钢中贝氏体是过冷奥氏体的中温转变产物，它以贝氏体铁素体为基体，同时可能存在ε碳化物、渗碳体、残留奥氏体等相构成的组织。5.1.1上贝氏体定义：在贝氏体相变较高温度范围内形成的贝氏体。形成温

5、度：中、高碳钢中上贝氏体大约在350～550℃的温度区间形成。上一页下一页回主页10图5.1上贝氏体形貌(a)光学显微组织(b)电镜照片上一页下一页构成：由成束的、大体上平行的板条状且含碳过饱和的铁素体和条间分布的不连续渗碳体所组成的非片层状组织。形态：羽毛状11特征(a)上贝氏体中的铁素体形成时在抛光试样表面形成浮凸。(b)上贝氏体的亚结构与板条马氏体的相似。铁素体中含有过饱和的碳（过饱和度不高），且存在位错缠结。影响因素(a)随钢中碳含量增加，上贝氏体中的铁素体条增多并变薄，条间渗碳体的数量增多，其形态由粒状变为链珠状、短杆状、直至断续条

6、状。(b)随相变温度下降，上贝氏体中的铁素体条变薄，渗碳体细化且弥散度增大。上一页下一页125.1.2下贝氏体定义：在贝氏体相变区较低温度范围内形成的贝氏体。形成温度：中、高碳钢下贝氏体大约在350℃～Ms之间形成。构成：由含碳过饱和的铁素体和分布在其内部的碳化物(渗碳体或ε碳化物)所组成。上一页下一页13图5.2GCr15下贝氏体形貌(a)光学显微组织(b)SEM组织上一页下一页形态：针状或片状，各片之间有一定的交角。14特征(a)下贝氏体形成时也会在光滑的试样表面产生浮凸，但其形状与上贝氏体组织不同。(b)下贝氏体中的铁素体的碳含量高于上

7、贝氏体，且远高于平衡碳含量。(c)下贝氏体铁素体的亚结构与上贝氏体铁素体相似，也是缠结位错，但位错密度高于上贝氏体铁素体。(d)下贝氏体中的碳化物一般是渗碳体。但当温度较低时，初期形成ε碳化物，随时间延长，ε碳化物转变为渗碳体。上一页下一页15影响因素(a)随钢中碳含量的增加，下贝氏体铁素体中沉积的碳化物增多，并随形成温度的降低趋于弥散。(b)当钢中含有较多稳定奥氏体的合金元素时，在铁素体基体上可同时有残余奥氏体和碳化物存在。上一页下一页16贝氏体的表示：(贝氏体铁素体)BF(α过饱和)+Fe3C上贝氏体---B上(α过饱和+Fe3C短杆状)

8、下贝氏体---B下(α过饱和+Fe3C针片状或ε碳化物)上一页下一页175.1.3其它各类贝氏体1.无碳化物贝氏体定义：在贝氏体转变区最上部的温度范围内形成的不含碳