【2017年整理】07热处理原理之贝氏体转变.ppt

第七章贝氏体转变;为纪念美国著名冶金学家Bain，中温转变被命名为贝氏体转变，转变所得产物则被称为贝氏体。 英文Bainite，用B表示;7.1 贝氏体转变的基本特征;⑺ B转变的不完全性：一般不能进行到底；通常随转变温度的升高，转变的不完全程度增大;内 容 ;7.2 贝氏体的组织形态和亚结构;是一种单相组织，由大致平行的F板条组成，F板条自A晶界形成，成束地向一侧晶粒内长大，在F板条之间为富碳的A。F板条较宽、间距较大，随转变温度下降，F板条变窄、间距缩小。;⑶ 晶体学特征及亚结构;在B转变区的较高温度范围内形成，对于中、高碳钢约在350～550℃范围内形成，所以上贝氏体也称高温贝氏体。;成束的大致平行的α相板条，自A晶粒晶界的一侧或两侧向A晶粒内部长大，粒状或条状渗碳体(有时还有残余A)分布于α相板条之间，整体呈羽毛状。;F的惯习面为{111}γ，位向关系接近于K－S关系; 亚结构为位错，位错密度较高，能形成缠结。;与上贝氏体一样，下贝氏体也是一种两相组织，由α相与碳化物组成。 ;α相的立体形态，呈片状或透镜片状，在光学显微镜下呈针状，与片M相似。形核部位大多在A晶界上，也有相当数量位于A晶内。;B下中α相的惯习面比较复杂，有人测得为{110}γ，有人测得为{254}γ及{569}γ； B下中α相与A之间的位向关系为K－S关系； 亚结构：为位错，无孪晶； B下形成时也会产生表面浮凸现象，但形状与B上不同。B上中浮凸大致平行，而B下中往往相交呈“∧”形。;其组织是由F和富碳的A组成。 ;F呈块状(由F针片组成)； 富碳的A呈条状，在F基体上呈不连续分布。 F的C%很低，接近平衡状态，而A的C%却很高。;可存在于过共析钢中 形成温度在350℃稍上 呈现F夹在两片渗碳体中间的组织形态;一般存在于高碳碳素钢或高碳中合金钢中 当温度处于下贝氏体形成温度范围时出现;日本的大森在研究低碳低合金高强钢时发现，在某些钢中的贝氏体可以明显地分为三类，分别把这三类B称为第一类、第二类和第三类贝氏体，并用BⅠ、BⅡ、BⅢ分别表示。;BⅡ约在500～450℃之间形成，碳化物在F之间析出；;㈠ 贝氏体转变过程;⑵ 奥氏体中碳的再分配;A点阵常数的变化对应着碳含量的变化，碳含量增大，奥氏体的点阵常数增大。 说明等温处理过程中贝氏体转变时发生了碳的再分配。;铁素体;柯俊等人最早提出的BF是按切变方式形成的理论;若以亚共析钢为例： 当C0成分的A被过冷到低于BS点的 t 温度时，它已处于Acm延长线的下侧，这意味着碳在A中处于过饱和状态。;⑷ 碳化物相的成分和类型;B转变的驱动力同样是新旧两相之间的自由能之差;⑵ BS点及其与钢成分的关系;7.4 贝氏体转变机理;因此，一般认为B相变是M相变加碳原子的扩散。 但为什么在MS点以上会有M相变发生，这是B转变机制必须首先回答的问题。目前存在两种假说：恩金B相变假说和柯俊B相变假说。;在相变过程中铁和合金元素的原子都不发生扩散;㈡ 柯俊B相变假说;那么，在MS点以上温度，以M相变机制进行转变的B相变是如何满足热力学条件的呢？;贝氏体转变包括BF的形成以及碳化物的析出。长期以来，围绕着这两个问题进行着争论。在争论中最主要的是切变机制与台阶机制之争。;但由于B转变时碳原子尚能扩散，这就导致B转变与M转变的不同、以及B组织的多样性。;在BF形成后，BF中过饱和碳可以通过界面很快进入A中而使BF的碳含量降低到平衡浓度。通过界面进入A中的碳也能很快地向A纵深扩散，如果A的含碳量并不高，不会因为BF的形成而析出碳化物，因此得到的是BF及富碳A，即无碳化物B，也包括魏氏F。;通过界面由BF扩散进入A中的碳原子已不可能向A中纵深扩散，尤其是两相邻F条之间的A中的碳更不可能向外扩散。故界面附近的A，尤其是两F条之间的A中的碳将随BF的长大而显著升高，当超过A溶解度极限时，将自A中析出碳化物而形成羽毛状的B上。;C在BF中的过饱和度很大，又不能通过界面进入A，只能以碳化物形式在BF内部析出。随着碳含量降低，BF的自由能将下降以及比容缩小所导致的ε的下降，将使已形成的BF片进一步长大而得到B下。;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;一般认为，在某些低碳钢中出现的粒状B，是由无碳化物B演变而来的。 当无碳化物B针长大到彼此汇合时，剩下的岛状富碳A便为BF所包围，沿BF条间呈条状断续分布。因钢的碳含量较低，剩余A中的碳含量也不超过其溶解度极限，故不会析出碳化物，因而形成粒状B。;为什么B转变所引起的浮凸不同于M转变所引起的浮凸？ 为