贝氏体的组织形态与晶体学.doc

贝氏体的组织形态和晶体学 2009-09-14 16:58:30??作者：??来源：互联网??浏览次数：0??文字大小：【大】【中】【小】 简介：贝氏体的组织形态随钢的化学成分及形成温度的变化而变化。贝氏体按组织形态的不同区分为无碳化物贝氏体，上贝氏体，下贝氏体，粒状贝氏体以及柱状贝氏体等。由于目前对贝氏体的组织形态的划分还没有统一的标准， ... 一、无碳化物贝氏体（B无） 无碳化物贝氏体由板条铁素体束及未转变的奥氏体组成，在铁素体之间为定富碳的奥氏体，铁素体与奥氏体内均无碳化物析出，故称为无碳化物贝氏体，是贝氏体的一种特殊形态（图4-1）。 1、形成温度范围 在贝氏体转变的最高温度范围内形成。 2、组织形态 是一种单相组织，由大致平行的铁素体板条组成。铁素体板条自奥氏体晶界处形成，成束地向一侧晶粒内长大，铁素体板条较宽，板条之间的距离也较大。随着贝氏体的形成温度降低，铁素体板条变窄，板条之间的距离也变小。在铁素体板条之间分布着富碳的奥氏体。由于铁素体与奥氏体内均无碳化物析出，故称为无碳化物贝氏体。 富碳的奥氏体在随后的等温和冷却过程中还会发生相应的变化，可能转变为珠光体、其它类型的贝氏体或马氏体，也有可能保持奥氏体状态不变。所以说无碳化物贝氏体是不能单独存在的。 3、晶体学特征及亚结构 无碳化物贝氏体中的铁素体形成时也能在抛光试样表面形成浮凸。惯习面为{111}A，铁素体与母相奥氏体的位向关系为K-S关系。魏氏组织铁素体在形成时也能引起浮凸，惯习面{111}A，也是位向关系也是K-S关系，形态也与无碳化物贝氏体铁素体极其相似，因此多数人认为魏氏组织铁素体即无碳化物贝氏体。 在铁素体内存在着一定数量的位错，位错密度较低。 二、上贝氏体（B上） 1、? 形成的温度范围 在贝氏体转变区的较高温度区域内形成，对于中、高碳钢，上贝氏体大约在350~550℃之间形成。因其形成在转变区的高温区，所以称为上贝氏体。 2、? 组织形态 上贝氏体是一种两相组织，由铁素体和渗碳体组成。成束大致平行的铁素体板条自奥氏体晶界向一侧或两侧奥氏体晶内长入。渗碳体（有时还有残余奥氏体）分布于铁素体板之间，整体在光学显微镜下呈羽毛状，故可称上贝氏体为羽毛状贝氏体（图4-2）。 ? 魏氏组织 　　魏氏组织(widmanstatten structure) 　　焊接热影响区中的过热区，由于奥氏体晶粒长得非常粗大，这种粗大的奥氏体在较快的冷却速度下会形成一种特殊的过组织，其组织特征为在一个粗大的奥氏体晶粒内会形成许多平行的铁素体(渗碳体)针片，在铁素体针片之间的剩余奥氏体最后转变为珠光体，这种过热组织称为铁素体(渗碳体)魏氏组织。 　　简单说来，就是在奥氏体晶粒较粗大，冷却速度适宜时，钢中的先共析相以针片状形态与片状珠光体混合存在的复相组织。 　　魏氏组织不仅晶粒粗大，而且由于大量铁素体针片形成的脆弱面，使金属的韧性急剧下降，这是不易淬火钢焊接接头变脆的一个主要原因。 理论产生原因 　　片状的共格沉淀相通常是在基体的一定晶面析出（叫沉淀的惯析面），以维持共格，因为在晶体内晶面成几组方向不同地平行排列，所以沉淀相也就是几组平行排列，成为魏氏组织 魏氏组织是过冷奥氏体的高温转变组织.在它形成时必须有先析出相的大量析出及共析成分奥氏体内部的扩散配合。也就是说在Ar3(Arcm)与Ar1温度之间冷却太慢。如果在奥氏体组织内存在碳浓度起伏，这种魏氏体组织就容易形成。铸钢件中就易出现魏氏组织，锻件在缓冷时也易出现魏氏组织。魏氏组织由于其组织出现一般都伴随着原奥氏体晶粒粗大。因此，其机械性能（强度、韧性、耐磨性）极差。一、定义??? ?组织组分之一呈片状或针状沿母相特定晶面析出的显微组织二、常见的魏氏组织? ?亚共析钢为魏氏组织铁素体，过共析钢为魏氏组织渗碳体三、形成机理? ? 魏氏组织铁素体和渗碳体均为先析出相。当过冷奥氏体由于冷却速度较快，转变温度较低时，先析出相在晶界形核后，铁原子的扩散变得困难，非共格界面不容易迁移，共格界面的迁移成为主导。因此先析出相的晶核长大将通过共格界面向与其有位向关系的奥氏体晶粒内部长大，同时，为减少弹性能，先析出相将呈针、片状沿奥氏体某一晶面向晶粒内伸长。四、组织特征? ? 1、由晶界向晶内生长，呈片状或针状；? ? 2、针片之间相互平行或互成60°、90°夹角；? ? 3、相互平行的针片之间距离较大，针片之间的组织为珠光体类组织；? ? 4、魏氏组织以切变共格方式形成，会在抛光表面产生浮凸。 五、影响魏氏组织形成的因素? ???1、冷却速度? ?冷却速度过快和过慢都会抑制魏氏组织的形成? ???2、奥氏体晶粒大小? ?粗大的奥氏体晶粒将促进魏氏组织的形成，因