第五章马氏体转变.ppt

（3） 用于医疗器械方面 记忆合金在医疗上的应用也很引人注目。可用于牙齿矫形、人造心脏、接合断骨等医疗器械方面，大大减轻了患者的病痛。 图7 所示为形状记忆合金制血凝过滤器示意图；图8所示，系Ni-Ti合金丝的加工与使用全过程示意图； 生 物 支 架 （a）预压缩 （b）受热扩张后 （c）植入腔道内效果 医用腔内支架的应用原理示意 （a）消化道内支架 （b）血管内支架 （c）胆道内支架 腔内支架临床应用实例 例如，脑血栓是一种多发病，当人体内血液粘稠到一定程度，就会形成血栓，如果血栓通过血液循环系统流到心脏或肺脏的时候，就会引发致命的疾病。但只要把用镍钛形状记忆合金制成的血栓过滤网插入病人的静脉里（如图2.8所示），就能有效防止血栓进入心脏或肺脏。这种小小的器件可以通过导管插入静脉之中。插入之前，它的形状是直的；插入后，当记忆合金被体温温暖时，就“回忆”起原先的形状，在静脉里变成一个精巧的滤网。其Ni-Ti合金丝的加工与使用全过程如图2.9所示。 图7 形状记忆合金制血凝过滤器 图8 Ni-Ti形状记忆合金丝的加工与使用示意图 本 章 总 结 1、马氏体的晶体结构及正方度的含义； 2、马氏体的转变特点； 3、马氏体的组织形态特征（重点是板条马氏体和片状马氏 体）、压结构及其机械性能的差异； 4、马氏体转变的热力学特点； 5、影响Ms点的因素； 6、马氏体转变的动力学类型； 7、马氏体的机械性能； 8、奥氏体的稳定化（热稳定化+机械稳定化） 9、热弹性马氏体和形状记忆效应的概念。 本 章 习 题 1、试说明什么是马氏体？钢中马氏体的晶体结构？马氏体的正方度 取决于什么？ 2、马氏体转变有哪些主要特点？ 3、简述钢中板条马氏体和片状马氏体的形貌特征、亚结构以及其机 械性能的差异。 4、马氏体转变为什么需要深度过冷？ 5、试述Ms点的物理意义，并说明马氏体转变需要不断降温的原因。 6、影响Ms点的的主要因素有哪些？ 7、什么叫应变诱发马氏体？它在什么条件下发生？ 8、钢中马氏体的转变动力学有哪几种类型？各有何特点？ 9、什么是奥氏体稳定化现象？热稳定化和机械稳定化受哪些因素的 影响？ 10、影响钢中马氏体强韧性的主要因素？ 11、何谓热弹性马氏体和形状记忆效应？ 5-6 马氏体的性能 一、马氏体的强度和硬度 1.硬度：主要决定于含碳量，合金元素的影响较小 ?c??HRC? ?c?0.4% 显著提高 ?c?0.4% 提高不显著 ?AC1 淬火 ?c?0.6% HRC不再增加—出现AR ?AC3 淬火 ?c?0.6% HRC降低– AR大量增加 2.强度:?c???s? ?c?0.4% ?s不再增加 强硬化机制: 1.过饱和碳引起的强烈的固溶强化 过饱和碳--间隙固溶体--点阵畸变—应力场（与位错交 互作用）--碳钉扎位错—M强化 ?c?0.4%--碳原子靠近—应力场相互抵消—强化效果? 合金元素：置换固溶体—强化效果小 2.马氏体中亚结构引起的强化 ?c?0.3%--板条M—位错—碳钉扎位错引起固溶强化 ?c?0.3%--片状M—孪晶—阻碍位错运动—附加强化 3.马氏体的时效强化 淬火、淬火后室温停留、外力作用—自回火—碳原 子发生偏聚或碳化物弥散析出—M晶体内显微结构 不均匀—时效强化 ?c??时效强化显著 小结：①低碳M：固溶强化+时效强化； ② ?c?，除固溶强化，亚结构强化作用? ③原A晶粒和M束尺寸越细，?s? M的硬、强度主要受?c和亚结构控制 问题：A和M含碳量相同，为什么固溶于A的碳原子强化效果不大，而固溶 于M的碳原子强化效果显著？ 二、马氏体的塑性和韧性 1.?c?0.3% M的塑韧性高 位错型亚结构 ①滑移系多；②板条M平行生长，互不撞击，不产生裂纹； ③ AR薄膜包围板条M周围 2. ?c?0.3% ?c??M的塑韧性? ①孪晶—滑移系少（只有孪晶面及孪晶方向一致的滑移系才能在塑变中起作 用，滑移系减少—塑变难以进行）；②片M成长时，相互撞击—显微裂纹； ③C原子偏聚在孪晶界上—脆性? 3.显微裂纹 1)产生原因—撞击机理 只在片M中产生 M的长大速度极快—引起片M相互撞击—M的脆性大，且片M不能作相应的塑 变来消除应力—应力?--产生裂纹 类型：穿针型、边界型 2）影响显微裂纹的因素 裂纹敏感度：单位体积中的裂纹面积 SV ①碳含量的影响： ?c?1.4% {225}? ?c??SV? ?c?1.4% {259}? ?c??M形态改变（厚而短）—M尺寸?--