5.2贝氏体相变的过渡性.ppt

5.2贝氏体相变的特征 过渡性是贝氏体相变最主要的特征 过冷奥氏体的相变是一个整合系统 全过程可以分为三个不同性质的阶段： 1）高温区的共析分解； 2）中温区的贝氏体转变； 3）低温区的马氏体相变。 三个阶段既有联系又有区别，应当作为一个整合系统来研究，中温转变是这个整合系统的中间过渡环节。 过冷奥氏体的中温转变，是整合系统中间环节 过冷奥氏体作为一个整合系统，从高温区到低温区，从扩散型转变到无扩散型转变，转变机制和转变产物的组织结构截然不同，系统自组织功能安排一个过渡区（中温转变）是符合自然事物的演化规律的 。 两派走向了两个极端,都忽视了过冷奥氏体转变的过渡性。 5.2.1上贝氏体转变和共析分解的联系与区别 贝氏体相变具有扩散性质，首先碳原子是扩散的，故有人称其为“半扩散型相变”。 上贝氏体在奥氏体晶界上形成贝氏体铁素体晶核；共析分解在奥氏体晶界形核，两者有相似性。 贝氏体相变与共析分解有重叠性、交叉性。 珠光体和贝氏体转变C－曲线重叠 在奥氏体贫碳区中形成贝氏体铁素体 在奥氏体中本来就存在贫碳区和富碳区。 而扩散学派不承认贫碳区的存在。 共析分解和贝氏体相变均在贫碳区中形成铁素体。 按照自组织理论，系统远离平衡态(即在A1以下有较大过冷度)，出现随机涨落。因此，通过涨落形成贫碳区和富碳区，加上随机出现的结构涨落、能量涨落，三种涨落的非线性正反馈相互作用，在贫碳区形成贝氏体铁素体晶核。 5.2.2下贝氏体转变和马氏体相变的联系与区别 涨落形成贫碳区，下贝氏体可以在晶界形核，也可以在晶内的位错等缺陷处形核。 下贝氏体组织形貌与马氏体有相似之处。 下贝氏体中位错密度也较高，也有残留奥氏体。 马氏体中存在孪晶，下贝氏体中也发现精细孪晶 5.2.3贝氏体组织形貌的过渡性 珠光体组织有两相（铁素体＋碳化物）。 马氏体组织是单相。 贝氏体组织中铁素体相+渗碳体、碳化物、 残留奥氏体、马氏体或所谓M/A岛等。 上贝氏体的组成相有时与珠光体相同，即只含有铁素体和渗碳体两相，因此，上贝氏体组织打上了珠光体组织的烙印。 下贝氏体组织中存在铁素体＋马氏体＋残留奥氏体等相，说明它打上了马氏体组织的烙印。 从上贝氏体组织过渡到下贝氏体组织，表现了从珠光体到马氏体的过渡性和复杂的交叉性。 5.2.4贝氏体相变的不彻底性 在贝氏体相变后，组织中往往存在大量的未转变的奥氏体。如含Si元素的低碳钢的无碳化物贝氏体，存在大量残留奥氏体。 贝氏体中的残留奥氏体分布在贝氏体铁素体片条之间，或亚单元之间，呈块状、薄膜状或以M/A岛形式存在。 5.2.5贝氏体相变具有Bs、Bf点 贝氏体相变存在确定的开始温度Bs点和终了温度Bf点。 在等温冷却条件下，存在Bf温度。Bf点几乎与碳含量无关，对于许多合金钢，Bf点几乎与合金元素Cr，Ni，Mo的含量无关，均处于315～370℃范围内。 5.2.6贝氏体组织中的碳化物 在中温区，贝氏体相变可以产生碳化物，也可以不析出碳化物，如无碳化物贝氏体，准贝氏体等。 具有碳化物的贝氏体组织中，碳化物类型与珠光体有所不同，当温度高于350℃时，贝氏体相变形成的碳化物均为渗碳体类型。转变温度低于350℃时，碳化物为渗碳体也可能析出ε－碳化物。 贝氏体组织中不存在特殊合金碳化物。 5.2.7贝氏体相变的晶体学特征 在中温区，贝氏体铁素体与奥氏体之间存在K-S关系和西山关系。 在珠光体中，铁素体和渗碳体之间可分别存在Pitsch－Petch关系、Bagaryatsky关系。 铁素体与奥氏体之间也存在K-S关系。 5.2.8在相变机制方面的特征 两个学派提出了不同的相变机制。 切变学派认为贝氏体相变中，替换原子以切变方式迁移，是切变机制。 扩散学派走向另一个极端，认为贝氏体相变是共析分解，具有扩散台阶机制。两派均忽略了贝氏体相变的过渡性质。 原子位移方式的演化 贝氏体相变带有共析分解和马氏体相变的双重特征，具有过渡性，交叉性。因此，在贝氏体转变机制上也会表现出过渡性特征。 原子位移方式存在过渡性： 珠光体转变是原子扩散位移，界面长程扩散。 贝氏体相变是半扩散型相变，碳原子长程扩散，而铁原子是热激活跃迁迁移，界面控制。 马氏体相变是原子集体协同位移，无扩散型相变。 结束语： （1）上贝氏体转变与珠光体转变有本质上的区别，但又有密切的