贝氏体钢

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1、贝氏体钢的争论现状与进展前景现在随着科技的进展，社会对对各种材料的需求在举荐的增多，对材料的性能的要求越来越严格，越来越宽广；然而，钢材是材料的一项大户，所以钢的发展对于才材料进展至关重要，推动整个材料界的进展；钢铁在热处理过程中的转变主要有三类：1.在较高温度范畴的转变是扩散型的，即通过单个原子的独立无规章运动，转变组织结构，其转变产物称之为珠光体，强度低，塑性好；2.钢从高温激冷到低温(Ms温度以下)的转变是切变型的；即原子阵列式地规章移动，不发生扩散，其转变产物称为马氏体，它具有高强度，但很脆，一般通过回火进行调质；3.介于上述二者之间，在中间温度范畴的转变；以其发觉者贝茵(Bain)命

2、名称为贝氏体相变，具有贝氏体组织的钢叫贝氏体钢；同时，很多重要的有色合金，如铜合金、钛合金等都具有和钢铁相像的贝氏体相变；其中钢中的贝氏体相变是发生在共析钢分解和马氏体相变温度范畴之间的中温转变；鉴于贝氏体相变是固态材料中主要相变形式之一，其转变机制是材料科学理论的重要组成部分；贝氏体钢和具有贝氏体组织的材料已用于铁路、交通、航空、石油、矿山、模具等国民经济重要部门，并在不断扩大，有可能进展成为下一代高强度结构材料的主要类型之一，因此对其基础和应用基础的争论显得尤为紧迫；关于贝氏体相变时铁原子的运动方式，最初由柯俊教授等在50岁月开展了争论；认为铁原子的以阵列式切变位移方式(与马氏体相像)转变

3、成新的原子排列的，而溶解的碳原子就发生了超过原子间距的长程扩散进入尚未转变的残留相或在新结构中析出碳化物；上述切变位移机制已被欧洲、日本和美国这一领域的主要学者所接受，形成了“切变学派”；但是这个观点，从60岁月起受到了美国卡内基麦隆高校学派的挑战，后者认为贝氏体是依靠铁原子扩散和常见的表面台阶移动方式生成的；在过去的30年中，由于试验争论手段的限制，问题始终未能解决，两个学派陷于相持不下的局面；鉴于贝氏体转变机制是目前国际上两高校派的争辩焦点，澄清这一争辩不仅对贝氏体转变及相变理论将是一次重大突破，对贝氏体钢及合金的应用也将起到重要的指导作用；为此，从事相变基础争论的我国科学家们，在国家自然

4、科学基金的支持下先后开展了贝氏体相变及贝氏体钢的应用基础争论；从1983年到1989年共计资助12项(批准号：5860248、5860264、5860293、5860312、5860306、5870039、5850301、5830306；)自1986年起将当年资助的六个项目：清华高校方鸿生、西南交通高校刘世楷、上海交通高校俞德刚、天津高校刘文西、西北工业高校康沫狂和北京科技高校柯俊等教授组织起来，成为重点项目“低合金钢贝氏体转变机制及其影响因素争论”，在四年内召开了两次全国贝氏体相变争论会，开展了不同学术观点与学派之间的自由争论与争辩，从而推动了全国贝氏体争论的进展；然而在实际的生产和生活中低

5、碳钢的需求量是很大的，所以低碳贝氏体钢的争论有很大前景；工程机械制造、架设桥梁、造船、车辆制造、航空等领域广泛地使用着各种规格的钢板；由于服役条件及焊接工艺的限制，这类用途的钢板不仅要求材料具有足够的强度和塑性，而且仍要求具备肯定的低温韧性和优良的焊接性能，以适应野外作业和制造工艺的要求；坚持科学的进展观，从资源和成本核算考虑，用户普遍要求使用高性能、低成本的金属材料；低碳贝氏体钢正是为满意这一需求而研发的，已广泛应用于桥梁、建筑、车辆、水轮机壳体、舰船、飞机构件及其它紧固件、轴类件等方面，超高强度的低碳贝氏体钢仍将满意这些构件的减重要求；低碳贝氏体钢是以钼钢或钼硼钢为基础，同时加入锰、铬、镍

6、以及其他微合金化元素(铌、钛、钒)，从而开发出一系列低碳贝氏体钢种；这类钢的含碳量多数掌握在0.16%以下，最多不应超过0.120%；由于低碳贝氏体组织钢比相同含碳量的铁素体-珠光体钢具有更高的强度，因此，低碳贝氏体钢种的研发将成为进展屈服强度为450～800MPa级别钢种的主要途径；低碳贝氏体钢中主要添加的合金元素及其作用如下：(1)碳元素是强间隙固溶强化元素，可提高强度，但不能依靠其提高强度；尽量降低含碳量，即保持肯定的韧性，也为了获得良好的焊接性；(2)钼元素能够使钢在空冷条件下获得贝氏体组织；钼元素使钢的奥氏体等温转变曲线中的铁素体析出显现明显右移，但并不明显推移贝氏体转变，所以过冷奥

7、氏体得以直接向贝氏体转变，而在此前没有或者只有部分先共析铁素体析出，这样也就不再发生珠光体转变；(3)利用微量硼元素，使钢的淬透性明显增加；钼硼复合作用使过冷奥氏体向铁素体的等温转变曲线进一步右移，使贝氏体转变开头线明显突出；为了在空冷条件下得到全部低碳贝氏体组织，钼硼复合作用特别有效；(4)硅元素是固溶强化元素，使贝氏体转变发生在更低的温度，并使贝氏体转变C曲线右移；(5)加入其它能够增大钢过冷