贝氏体相变全解(共73张PPT).ppt

第五章贝氏体相变;过冷奥氏体转变;概述;贝氏体（Bainite）-由来;等人与1930年首次发表了这种中温转变产物金相照片；

1939年，把贝氏体分为上贝氏体和下贝氏体；

1952年，柯俊和Conttrell发现贝氏体相变产生表面浮凸效应，提出相变的切变机制，形成“切变学派”；

20世纪60年代末，美国冶金学家Aaronson等认为贝氏体相变是共析转变的变种，形成了“扩散学派”；

后来人们相继在Cu-Zn、Cu-Al、Ag-Zn等合金，甚至在陶瓷中也发现了贝氏体转变。;5.1贝氏体相变的基本特征;1.贝氏体相变的温度范围;1.贝氏体相变的温度范围;2.贝氏体相变的产物;3.贝氏体相变动力学;4.贝氏体相变的扩散性;5.贝氏体相变的晶体学特征;5.2钢中贝氏体的组织形态;1.上贝氏体;1.上贝氏体;1.上贝氏体;特点:

①铁素体条宽取决于转变温度和成分--C?，T??宽度?，板条宽度大于相同温度下形成的P铁素体片；

②条间位向差小，束间位向差大；

③碳化物形态受含碳量影响--C?，粒状?链珠状?短杆状，不仅分布于F板条间，还可能分布在F板条内部；

④Si、Al具有延缓渗碳体沉淀的作用，使F条之间的A为碳所富集而趋于稳定，并保留到室温成为一种特殊的上贝氏体—准上贝氏体；

⑤T??渗碳体更细密;⑥亚结构：位错—说明切变以滑移方式进行，形成温度??位错密度?；

⑦具有一定晶体学取向关系和表面浮突效应；上贝氏体铁素体的惯习面为{111}?，与奥氏体之间的位相关系为K-S关系。碳化物的惯习面为{227}?，与奥氏体之间存在Pitsch关系。

;2.下贝氏体;2.下贝氏体;2.下贝氏体;2.下贝氏体;2.下贝氏体;低、中碳合金钢

形成条件：

连续冷却（正火、热轧空冷、焊缝热影响区）

在上贝氏体相变区高温范围内等温转变

;形态：块状F+其内一些孤立小岛，呈粒状的富碳的A区。

光镜：较难识别粒状贝氏体的组织形貌

电镜：可看出粒状(岛状)物大都分布在铁素体之中，常常具有一定的方向性;3.粒状贝氏体;3.粒状贝氏体;4.无碳贝氏体;在相变过程中铁及合金元素的原子是不发生扩散的

②在贝氏体形成温度范围的高温区停留，形成部分上贝氏体后再冷却至贝氏体相变的低温区(曲线2)时，将使下贝氏体??变的孕育期延长，降低其转变速度，减少最终贝氏体转变量。

原因：高温变形时可能产生两种相反的作用:一方面，塑性变形使奥氏体的晶体缺陷密度增高，有利于碳的扩散，故使贝氏体相变加速;另一方面，奥氏体的塑变形会产生多边化亚结构，破坏晶粒取向的连续性，对铁素体的共格长大不利，故使贝氏体相变减慢。

5Cr)在300℃等温形成下贝氏体，随贝氏体转变量增加，剩余奥氏体中的碳浓度升高。

下贝氏体中铁素体与奥氏体之间的位向关系为K-S关系。

贝氏体相变的扩散性

条状铁素体束与板条马氏体束很相近，束内相邻铁素体板条之间的位向差很小，束与束之间则有较大的位向差。

在渗碳体尺寸相同情况下，贝氏体中渗碳体数量愈多，则硬度和强度?，韧性和塑性?。

贝氏体中铁素体的晶粒大小主要取决于奥氏体晶粒大小(影响铁素体条的长度)和形成温度(影响铁素体条的厚度)，但以后者为主。

贝氏体组织形态随钢的化学成分以及形成温度不同而异，其主要形态为上贝

氏体、下贝氏体、粒状贝氏体、无碳贝氏体等。

在光滑试样表面产生浮突，但其形状与上贝氏体组织不同。

在贫碳区发生马氏体相变而形成低碳马氏体，然后马氏体迅速回火形成过饱和铁素体和渗碳体的机械棍合物，即贝氏体。

粒状B的形成—略高于典型上B形成温度

①在珠光体相变与贝氏体相变之间的过冷奥氏体稳定区停留(曲线1)时，会加速随后的贝氏体相变速度。

为了纪念著名美国物理冶金学家在中温转变研究方面的突出成果，20世纪40年代末将中温转变称为贝氏体相变，将相变所得到的产物称为贝氏体（Bainite）。;5.低碳低合金钢中的贝氏体;5.3贝氏体相变机制;贝氏体形成

铁素体与母相奥氏体之间保持第二类共格关系

具有一定的晶体学位向关系

在光滑试样表面产生浮突

**说明贝氏体中铁素体的形成是马氏体型相变

由单相的奥氏体分解为碳浓度不同的双相铁素体加碳化物，即γ→α+Fe3C，

**说明贝氏体相变过程中伴随有碳原子的扩散。

因此，一般认为贝氏体相变过程是马氏体相变加碳原子的扩散。

;包括过冷奥氏体向贝氏体铁素体的转变以及贝氏体碳化物析出两个基本过程。

转变机制两种：切变机制与台阶机制

一、切变机理

贝氏体转变的温度比马氏体转变时为高，此时碳原子尚有一定的扩散能力，因为当贝氏体中铁素体在以切变共格方式长大的同时还伴随着碳的扩散和碳化物从铁素体中脱溶沉淀的过程，故整个转变过程的速度是受碳原子的扩散过程所控制的。;