贝氏体转变-公开课件.pptVIP

* §8-6 贝氏体转变 贝氏体——贝氏体铁素体和碳化物组成的非层片状组织。 1920年：美国的Bain 和 Davenport 在钢中发现了一种非马氏体针状组织，为了纪念Bain E.C.的工作，把这种组织命名为贝氏体（Bainite). Edgar C. Bain (Sept. 14, 1891 -- Nov. 27, 1971) United States Steel Corporation 一. 贝氏体的形态和晶体学 贝氏体 下贝氏体 粒状贝氏体 柱状贝氏体 无碳化物贝氏体 反常贝氏体 上贝氏体 准贝氏体 1. 上贝氏体BU 上贝氏体的形貌 上贝氏体组织示意图 贝氏体铁素体 渗碳体 奥氏体晶界 在贝氏体相变的较高温度区域形成，对于中、高碳钢, 大约在350~550 ℃区间。 光镜下为羽毛状。组织为一束平行的自A晶界长入晶内的BF板条。BF板条与M板条相近，但在铁素体板条之间分布有不连续短棒状碳化物。 BF板条内亚结构为位错，与A位向关系为K-S关系，惯习面为{111}γ。碳化物惯习面{227}γ，与A有确定的位向关系。 2. 下贝氏体BL 下贝氏体的形貌 下贝氏体组织示意图 贝氏体铁素体 贝氏体铁素体 碳化物 在贝氏体相变的低温转变区形成，大约在350℃以下。 贝氏体铁素体呈透镜片状，形态与片状马氏体很相似。但下贝氏体铁素体中的亚结构为位错，不存在孪晶。片内存在排列整齐的细小碳化物。 BF与A的位向关系为K-S关系，惯习面为{110}A。碳化物与BF间有确定的位向关系。 3. 其他贝氏体 （1）粒状贝氏体：低中碳合金钢中，稍高于上贝氏体温度形成。由条状BF和岛状组织组成，岛状组织为富碳奥氏体及其转变产物，通常为A+M。 （2）无碳化物贝氏体：低中碳合金钢中，上贝氏体温度区间形成。晶体形貌与上贝氏体类似，中间为富碳奥氏体。 （3）柱状贝氏体：出现在高碳钢中，BF呈柱状，碳化物规则排列。 （4）反常贝氏体：出现在过共析钢中，碳化物代替了BF。 （5）准贝氏体：在上、下贝氏体中，残余奥氏体代替了碳化物。 二. 贝氏体转变机制 预相变 BF形核 BF长大 碳化物析出 溶质原子扩散——贫化区和富化区的形成 溶质原子贫化区BF以马氏体方式形核 BF亚单元按照马氏体位错圈模型长大 碳化物在BF和残余奥氏体中析出 三. 贝氏体转变热力学 相变驱动力来源于两相自由能差； 相变阻力来源于界面能和弹性应变能； 晶体缺陷的晶格畸变能提供了部分相变驱动力，特别是对溶质贫化区和富化区的形成，起到了促进作用。 四. 贝氏体转变动力学 转变的孕育期 鼻子尖温度 独立的C曲线 转变的不完全性 A1 P转变 共析碳钢 C曲线示意图 五. 贝氏体转变的学术争论 贝氏体的定义 预相变 热力学 形核机理 长大机理 碳化物源 六. 贝氏体的力学性能 下贝氏体——下贝氏体中BF细小且分布较均匀，BF内位错密度较高而且弥散分布着细小的ε-碳化物，这种组织状态使得下贝氏体不仅强度高，而且韧性好，具有良好的综合力学性能，相当于回火低碳马氏体。 上贝氏体——BF晶粒与碳化物颗粒较粗大，且碳化物呈短杆状平行地分布于BF板条之间，BF和碳化物分布有明显的方向性使铁素体条间易产生脆断，因此上贝氏体强度较低、韧性也较差 贝氏体钢——1/2Mo-B系、Mn-Cr-B系、Si-Mn-Mo系 主要取决于其组织形态。贝氏体混合组织中铁素体、渗碳体及其他相的相对含量、形态、大小和分布以及与位错的交互作用等会影响贝氏体的性能。 §8-7 过冷奥氏体转变动力学图 一. 过冷奥氏体等温转变图 转变开始 转变终了 孕育期 鼻子 S曲线(a)和C曲线(b) 表示转变量与转变温度和时间的关系: TTT 图----Time Temperature Transformation IT 图 ----Isothermal Transformation C 曲线 金相硬度法 奥氏体和转变产物的金相形态和硬度不同。 膨胀法 奥氏体和转变产物的比容不同。 磁性法及电阻法 奥氏体为顺磁性，转变产物为铁磁性。 …… 1. C 曲线的测定方法: （1）碳含量 亚共析钢中，随碳含量的上升, C曲线右移；过共析钢中，随碳含量的上升，C曲线左移。因此，共析钢的C曲线离纵轴最远，共析钢的过冷奥氏体最稳定。 （