热处理第4章马氏体转变.pptVIP

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2023-09-11 发布于广东
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热处理第4章马氏体转变.ppt

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(3)奥氏体的层错能奥氏体的层错能越低，相变孪晶生成越困难，形成板条状马氏体的倾向越大。 (4)奥氏体和马氏体的强度凡是在Ms点处奥氏体的屈服强度大于某一极限值(约为206MPa)时，就形成惯析面为｛259｝γ片状马氏体；而小于该极限值时，则形成惯习面为｛111｝γ的板条状马氏体或惯习面为｛225｝γ的片状马氏体。上一页下一页 * 当前第31页\共有73页\编于星期二\11点 4.4 马氏体转变的热力学分析 4.4.1 马氏体转变的驱动力上一页下一页图4. 15 M和A的自由能与温度的关系马氏体相变驱动力是新相马氏体(α)与母相奥氏体(γ)的化学自由能差?Gγ→α＝Gα-Gγ。若发生马氏体相变，必须使系统总的自由能变化?Gγ→α ＜0。即马氏体转变时需要相当大的过冷度?T=To-Ms。 * 当前第32页\共有73页\编于星期二\11点新相与母相的化学自由能差： ?Gγ→α′＝－?G体＋（?G表＋?G弹）当－?G体＝（?G表＋?G弹）马氏体转变立即中止；当－?G体＞（?G表＋?G弹）转变又继续进行，直到终了（指再降温，转变也不能进行）为止。上一页下一页 * 当前第33页\共有73页\编于星期二\11点 4.4.2 影响Ms点的因素 (1)奥氏体的化学成分 (a) 碳含量 C％↑→A强度↑→通过切变转变成M愈困难→需要相变推动力↑(过冷度↑) →Ms↓ 上一页下一页图4. 16 碳含量对碳钢 MS、Mf点的影响 Ms点的物理意义： Ms点是开始发生马氏体转变的温度。奥氏体和马氏体两相自由能差达到相变所需要的最小驱动力值时的温度。 * 当前第34页\共有73页\编于星期二\11点 (b) 合金元素除Al、Co提高Ms点外，其余大多数合金元素都不同程度地降低Ms点。上一页下一页图4. 17 合金元素对MS点的影响 * 当前第35页\共有73页\编于星期二\11点 (2)应力和塑性变形应力拉应力→促进马氏体转变→Ms点↑ 原因：马氏体比容大，转变时产生体积膨胀，因而拉应力必然会促进马氏体形成，表现为使Ms点升高。压应力→阻止马氏体形成→Ms点↓ 上一页下一页 * 当前第36页\共有73页\编于星期二\11点塑性变形在Ms点以上一定的温度范围内进行塑性形变会促使奥氏体在形变温度下发生马氏体转变，这种因形变而促成的马氏体又称为应变诱发马氏体。产生应变诱发马氏体的温度有一个最高限，称为Md点。 Md的物理意义：获得应变诱发马氏体的最高温度。若在高于Md点的温度对奥氏体进行塑性变形，就会失去诱发马氏体转变的作用。上一页下一页 * 当前第37页\共有73页\编于星期二\11点在Md～MS之间对奥氏体塑性变形塑性变形↑→MS点↑→形变诱发M量↑→对随后冷却发生的M转变有抑制作用当形变度为72％时→奥氏体完全稳定化→马氏体转变几乎被完全抑制在Md点以上对奥氏体进行塑性形变虽不能诱发形成马氏体，但对随后冷却时的马氏体转变发生影响。其一般规律是少量的塑性形变能促进随后冷却时的马氏体转变(使Ms点提高)，而超过一定限度的塑性形变则起着相反的作用，甚至使奥氏体完全稳定化。上一页下一页 * 当前第38页\共有73页\编于星期二\11点 (3) 奥氏体化条件在完全奥氏体化的前提下，提高加热温度、延长保温时间，将使MS点有所提高。原因：加热温度和保温时间↑→A均匀性和晶粒尺寸↑→A强度↓→M转变阻力↓→Ms点↑ 在不完全奥氏体化加热条件下，提高温度或延长时间将使奥氏体中的碳及合金元素含量增加，导致Ms点下降。上一页下一页 * 当前第39页\共有73页\编于星期二\11点若在马氏体转变前奥氏体已预先部分地转变为贝氏体，将会使Ms点降低。原因--贝氏体优先在奥氏体的贫碳区形成(详见第五章)，而剩余的奥氏体则相对地属于富碳区，结果表现为Ms点下降。（4）存在先马氏体的组织转变若在马氏体转变前奥氏体己预先部分地转变为珠光体组织，将会使Ms点升高。原因--珠光体优先在奥氏体的富碳区形成，而剩余的奥氏体则相对地属于贫破区，结果表现为Ms点升高。上一页下一页 * 当前第40页\共有73页\编于星期二\11点 4.5 马氏体转变动力学上一页下一页马氏体转变也是形核和长大的过程，马氏体一旦形核迅速长