第五章 马氏体转变综述.ppt

第五章马氏体转变;?? M转变的晶体学 ?? M的组织形态* ?? M转变的特点* ?? M转变热力学、动力学* ?? M转变机制 ?? M的性能与影响因素*; 马氏体的形成温度较低，使得碳原子难以扩散，它是由过冷奥氏体按无扩散型转变机制的转变产物，马氏体的含碳量与过冷奥氏体含碳量相等，晶格同于铁素体的体心立方类似。体心立方晶格的铁素体在室温含约0.008%C，对共析钢马氏体的晶格内含约0.77%C，为此导致体心立方晶格发生畸变，因此马氏体是α-Fe的过饱和固溶体，用符号“M”表示。; M转变是钢件热处理强化的主要手段，是通过淬火实现 ?? 化学成分不同，性能有极大差异 低碳钢：M有较高强度和韧性 高碳钢：硬度很高，塑性韧性极低 ?? 性能与组织形态有密切关系; 当奥氏体获得极大过冷度冷至Ms以下(对于共析钢为230℃以下) 时，将转变成马氏体类型组织。马氏体转变属于低温转变，这个转 变持续至马氏体形成终了温度Mf，Mf以下时过冷奥氏体停止转变。;板条马氏体; 相互平行的板条构成板条束，一个奥氏体晶粒有几个（3～5个）板条束;片状马氏体;片状马氏体内部的亚结构主要是孪晶(孪晶马氏体）; wc在0.25%～1.0%之间的奥氏体则形成上述两种马氏体的混合组织;影响马氏体形态的因素; 马氏体的硬度和强度;马氏体的性能;马氏体的性能;马氏体的塑性和韧性主要取决于碳质量分数和它的亚结构; 马氏体转变超塑性;5.2 马氏体转变的主要特征;（4） 共格关系和惯习现象;5.2 马氏体转变的主要特征;奥氏体的稳定化; 马氏体的定义; 马氏体的晶体结构;5.4 马氏体转变的机理;5.4 马氏体转变的机理;C：是显著的影响因素 随C%↑，Ms，Mf↓，且Mf比Ms下降得快，所以能扩大M的转变温度范围 N：强烈降低Ms点； Al，Co：提高Ms点， 其余Me：使Ms降低;一般工业生产用淬火介质所能达到的冷却速度对Ms一般没有影响;（5）塑性变形的影响;形状记忆效应; 一般M转变形核以后，M片迅速长大到一极限尺寸即停止，若要使转变继续进行，必须持续降温，产生新核，随后长大到极限尺寸，这一过程不可逆。这是因为马氏体长大到一定程度时，边界共格关系得到了破坏。 热弹性马氏体－在一些合金中的马氏体形成时，其产生的形状变化始终依靠相邻母相的弹性变形来协调，保持着界面的共格性。这样，马氏体片可随温度降低而长大，随温度升高而缩小，亦即温度的升降可引起马氏体片的消长。具有这种特性的马氏体称为热弹性马氏体。;?? 温度升降可以引起热弹性马氏体的消长，外加应力的改变也可以引起马氏体片的消长。 应力增加，马氏体片长大 应力减小，马氏体片缩小 外力促发的马氏体片往往具有相同的空间取向，故马氏体片的长大，即随马氏体量的增加将伴随宏观的形状改变。 随应力减小，马氏体发生逆转，宏观变形恢复，这种现象称为伪弹性（超弹性）;航天应用—月面天线;医学应用—心脏修补元件;热弹性马氏体的应用; M的结构类型随C含量的不同而变化。 C含量低时为板条M，位错亚结构； C含量高时为针片状M，孪晶亚结构。板条M有较高的强韧性，针片状M硬而脆。 ?? M转变是按切变方式进行，K－S，G－T模型不同程度说明了切变过程 ?? 由于M是以切变方式进行，所以M转变有一系列由切变造成的特点（表面浮凸，非恒温，非扩散，惯习面和位向关系，可逆性） 奥氏体热稳定化及机械稳定化的基本概念 形状记忆效应的概念及应???;（1）影响钢的Ms点的最主要因素是＿＿＿， Ms随升高 而＿＿＿。 （2）M转变的切变模型有＿＿＿，＿＿＿ ，＿＿＿ 。 （3）马氏体转变时K-S关系是指＿＿＿ (晶面关系)，＿＿＿ (晶向关系)。 （4）通常亚共析钢的淬火加热温度是在＿＿＿，过共析钢为了减少变形开裂，其淬火加热温度通常是在＿＿＿。 （5）在Ms点以上由变形产生的马氏体为＿＿＿。 (a)应力促发马氏体(b)形变诱发马氏体 (c)淬火马氏体(d)热弹性马氏体;?? 什么是钢中的马氏体、珠光体和奥氏体？各自具有什么样的晶体结构？ ?? M转变与P转变相比有什么特点？ ?? 为什么M转变是非扩散转变？ ?? M有几种主要类型，具有什么样的特点?