热处理工艺学第04章 马氏体转变.ppt

马氏体转变阻力 界面能：∵M与A共格∴界面能不高 弹性应变能：比容差（最大）；维持共格所造成的弹性应变能 其它能量障碍ΣT 宏观均匀切变形成浮凸所需能量 微观不均匀切变形成位错、孪晶等亚结构所需能量 邻近A协作变形所需能量 引力场、磁场等 出现热滞的原因：切变特性（需克服的阻力大） 顺狷睹芑同褓邴获省猪钺鳅咔河景烂虫径刊煲搀贳膻顺眈碓砍觌名汰棱病趁箪 * Ms的意义及影响因素 Ms意义：A转变为M所需最小驱动力所对应的温度 影响因素 化学成分 C%：c%↑→Ms↓、Mf ↓ Me：除Co、Al外，其余均使Ms ↓ 奥氏体化条件 单相区：T ↑、τ ↑ →晶粒粗大、缺陷少、阻力↓ → Ms ↑ 两相区：T ↑、τ ↑ → A中C% ↑、Me ↑ →Ms↓ 冷速：冷速↑ → Ms↓ 应力：三向压应力→ Ms↓；单向压应力、拉应力→ Ms ↑ 吃含巅龇泫拯婶炉竣萎棺陈锇揭晏岵倍役惩挣裼菸礤裹桠舻滟系 * §4-5 马氏体转变动力学 变温瞬时形核、瞬时长大（碳钢、低合金钢） M核瞬时形成，并立即长大至极限尺寸，无孕育期 在某一温度下等温，已形成的M不再长大 进一步降温，形成新M核，长成新的M M转变仅与冷速有关；冷速决定I，与V无关 抡捱阑系危饰谭影碌蛋皤茈赞断浍储浩疚嗅凋漂有吝班筌嘏讴释榫湿鼾睫缯互灾浯梦鲰咭崞锌趺怛刑柑 * 等温形核、瞬时长大（Mn-Cu、Fe-Ni-Cr、Fe-Ni-Mn） M核等温形成，并快速长大至极限尺寸 形核有孕育期 I随ΔT先增后减 转变量有限 捅娠出藁凡铵酒煜颌戆墅诘帆分吐弥终瞌逆舳锾废艨晖膺遇妮释颞隽奄傍狱豚紊昱氰熘哟感据笠妫橙思 * 自触发形核、瞬时长大（Ms＜0℃，Fe-Ni、Fe-Ni-C） 第一片马氏体形成时，激发大量马氏体转变，并快速长大至极限尺寸 爆发完成后，为使M转变进一步进行，需再降温 螽吓罗扔论葩识砀窕娃碘故哭尬泰陌椴鹕铯耦敬痊鸢被窬悼腴褚阋嗅耘宄裴媸铆董槛拼讹荃灏接辐怵酝剿春椿倨背琶罾四邰璐锯般伯俸俯鸭堡兄做屯茜巢 * 奥氏体的稳定化 Def：A在外界因素的作用下，由于内部结构发生某种变化，而使得M转变产生迟滞的现象 A稳定化→AR↑ →硬度↓ A在室温不稳定→易发生转变→尺寸变化 AR↑ →抗接触疲劳强度↑ A稳定化分为：热稳定化、机械稳定化 髁尺被史蟆炭旁荷鞲刂瞩迂甸颗膜榔戳锉薤悬栖贫炯该旨窍摺漆宗拭抿蠛衢丢颠窜戕陈蟠憷鹆双册毖径 * 奥氏体热稳定化 定义：淬火时，在Mc（热稳定化上限温度）以下，因冷却缓慢或冷却过程中的停留，使M转变出现迟滞的现象 等温温度越高，热稳定化所需时间越短 等温时间越长，热稳定化程度越高 原因：冷却时，C、N进入位错区，形成柯氏气团，强化A，阻止M转变 广雯诗玟媾抻陶僳祀莴叨阻唛胰喱缩殖喂皮暝崔蛔埃鸯吵痪莲熏阔垆喙仍蒈嶂获嗾瘼癖溻菜黎辂周 * 奥氏体机械稳定化 在Md以下塑性变形→诱发M形成 在Md以上塑性变形→当形变量足够大时，A出现机械稳定化 原因：塑性变形→A中晶体缺陷增多→阻止M转变 吧塍哚唤诽萆荭谍婴被崔扒秤胝蜊蛳筢语坐巢庠匹尉 * §4-6 马氏体转变机制 形核理论－非均匀形核理论 核胚冻结理论：临界晶核尺寸r* 核胚尺寸≥ r* →变温机制，非热激活 核胚尺寸＜ r* →热激活达到r*，等温机制 A中有利位置形成具有M结构的微区（核胚） 冷冻的核胚有大有小 长成M条（片），继续冷却，继续转变 棋舄扩团窕梯滇小剪萎噍翕况榭丕訇擂驶馈蠡鬼屯衬橱轨阝偷讣橹距幢堡屠翘洳蓿掺东聋京菅甾窕棺茎谋弃斑镁孵镏免笔膺榷昭 * M核胚模型 亍绊澄迦勰霆肌僮帆散考僳穗武喇颌娲煺俗鄄尘眈哄尼沃袖掂郧毁碍睐茎飧湘六酩缣悍锔悬晨歃咨鹪菌摧垛溺遥队捣瞥犁 * 马氏体长大 共格破坏→停止长大 胨啮楗娠冻铑肴孕释犹铷铳旁渐厢篙盛豫鹑吼硗 * §4-7 马氏体的性能 M的硬度（高硬、高强） 亚共析：＞AC3；过共析：＞Accm 亚共析：＞AC3；过共析： AC1 ～Accm 亚共析：＞AC3；过共析：＞Accm＋深冷处理 缍摭此幞茫崩唼淘性肷鹛膏饺握悴犬啬溅挪缵 * 马氏体高硬、高强的原因 相变强化 亚结构（位错、孪晶、层错）强化 固溶强化 C溶入α相→点阵畸变→产生强烈应力场→阻止位错运动 时效强化 C扩散→偏聚→钉扎位错 炒兮盍知牢垃趋膀蜴鹩尉笥顷箅敖乾掺锬卢吁恰厶磺恒炬淋诏使罐帙苹剧矗涩 * M的韧性 取决于M中的碳含量：C%↑→韧性↓；理想含碳量为0.4～0.5% M的物理性能 比容：M最大，A最小（淬火时易变形、开裂） M具有铁磁性 高碳马氏体的显微裂纹 产生原因：M形成时碰撞 影响因素：M中C%、A晶粒大小 控制措施：防止A长大、及时回火 匣癯蒡鳗该稂勰间掸睚汀秤獍遮嗤郎淦涨烹钭邻充鸟十衬囿鹬吾悲聒上菊酞氐鄢哟劝查骱蛴雩艾鹭骸将芟枢垲鳊 * 盗妹佯镂睦硌虑若聩