《貝氏體轉(zhuǎn)變》PPT課件(I)

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1、第五章貝氏體轉(zhuǎn)變具有馬氏體相變的材料在Ms溫度以上往往存在貝氏體相變，除鋼外，很多有色合金，如Cu基合金，Ag-Cd合金、Ti基合金、Ni-Cr等，以及一些陶瓷材料中都具有貝氏體相變。早在1929年，Robertson發(fā)現(xiàn)鋼中不同于珠光體和馬氏體的非層狀(棒狀、片狀)顯微組織，1930年Davenport和Bain稱這類組織為針狀屈氏體，以后為給予Bain以榮譽(yù)，稱此為貝氏體Bainite，用B表示。在珠光體轉(zhuǎn)變與馬氏體轉(zhuǎn)變溫度范圍之間，過冷奧氏體將按另一種轉(zhuǎn)變機(jī)制轉(zhuǎn)變。由于這一轉(zhuǎn)變?cè)谥虚g溫度范圍內(nèi)發(fā)生，故被稱為中溫轉(zhuǎn)變。在此溫度范圍內(nèi)，鐵原子已難以擴(kuò)散，而碳原子還能進(jìn)行擴(kuò)

2、散，這就決定了這一轉(zhuǎn)變既不同于鐵原子也能擴(kuò)散的珠光體轉(zhuǎn)變以及碳原子也基本上不能擴(kuò)散的馬氏體轉(zhuǎn)變。第五章貝氏體轉(zhuǎn)變目錄一、貝氏體轉(zhuǎn)變的基本特征二、貝氏體的組織形態(tài)和晶體學(xué)三、貝氏體相變機(jī)制四、貝氏體轉(zhuǎn)變的切變機(jī)制五、貝氏體相變動(dòng)力學(xué)及其影響因素六、貝氏體的力學(xué)性能第五章貝氏體轉(zhuǎn)變1、貝氏體轉(zhuǎn)變溫度范圍貝氏體轉(zhuǎn)變也有一個(gè)上限Bs點(diǎn)，一個(gè)下限溫度Bf點(diǎn)，Bf與Ms無關(guān)一、貝氏體轉(zhuǎn)變的基本特征2、貝氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)物由α相與碳化物組成的機(jī)械混合物，但與珠光體不同，不是層片狀組織，且組織形態(tài)與轉(zhuǎn)變溫度密切相關(guān)，其中包括α相的形態(tài)、大小以及碳化物的類型及分布等均隨轉(zhuǎn)變溫度而異。3、貝氏體轉(zhuǎn)變

3、動(dòng)力學(xué)貝氏體轉(zhuǎn)變也是一個(gè)形核長(zhǎng)大過程，可等溫形成，也可以連續(xù)冷卻形成，等溫形成需要孕育期，等溫形成圖也呈C字形。第五章貝氏體轉(zhuǎn)變4、貝氏體轉(zhuǎn)變的不完全性貝氏體轉(zhuǎn)變一般不能進(jìn)行到底，通常隨轉(zhuǎn)變溫度的升高，轉(zhuǎn)變的不完全程度增大，即轉(zhuǎn)變具有自制性，在等溫時(shí)有可能出現(xiàn)二次珠光體轉(zhuǎn)變。5、貝氏體轉(zhuǎn)變的擴(kuò)散性貝氏體轉(zhuǎn)變過程中存在原子的擴(kuò)散現(xiàn)象，但只有碳原子的擴(kuò)散，而Fe及合金元素的原子均不發(fā)生擴(kuò)散。6、貝氏體轉(zhuǎn)變晶體學(xué)特征貝氏體中F形成時(shí)也能產(chǎn)生表面浮凸，這說明F在形成時(shí)同樣與母相的宏觀切變有關(guān)，母相與新相之間維持第二共格關(guān)系。但所產(chǎn)生的表面浮凸與馬氏體形成所產(chǎn)生的表面浮凸不同，馬氏體

4、是N形的，貝氏體為V形的。Bhadeshiat持貝氏體相變系切變形核、切變長(zhǎng)大理論，以此說明貝氏體形成不能穿越晶界，認(rèn)為貝氏體相變的形狀改變誘發(fā)鄰近奧氏體塑性適配，使相界失去共格性，因此，貝氏體在碰遇晶界等障礙前就停止長(zhǎng)大，呈現(xiàn)相變不完全性,形成束狀顯微組織，認(rèn)為替代型溶質(zhì)元素在貝氏體形成時(shí)并不作分配。第五章貝氏體轉(zhuǎn)變二、貝氏體的組織形態(tài)和晶體學(xué)1、上貝氏體在貝氏體相變區(qū)較高溫度范圍內(nèi)形成的貝氏體稱為上貝氏體。對(duì)于中、高碳鋼來說，上貝氏體大約在350-550℃的溫度區(qū)間形成。典型的上貝氏體組織在光鏡下觀察時(shí)呈羽毛狀、條狀、針狀，少數(shù)呈橢圓形或矩形。在電鏡下觀察時(shí)，可看到上貝

5、氏體組織為一束大致平行分布的條狀鐵素體和夾于條間的斷續(xù)條狀碳化物的混合物，在條狀鐵素體中有位錯(cuò)纏結(jié)存在。貝氏體組織形態(tài)隨鋼的化學(xué)成分以及形成溫度不同而異，其主要形態(tài)為上貝氏體和下貝氏體兩種，還有一些其他形態(tài)的貝氏體。第五章貝氏體轉(zhuǎn)變T8鋼的上貝氏體組織鋼中典型上貝氏體組織示意圖典型的上貝氏體組織在光鏡下觀察時(shí)呈羽毛狀、條狀、針狀，少數(shù)呈橢圓形或矩形。第五章貝氏體轉(zhuǎn)變較高溫度形成的上貝氏體在電鏡下觀察時(shí)，可看到上貝氏體組織為一束大致平行分布的條狀鐵素體和夾于條間的斷續(xù)條狀碳化物的混合物，在條狀鐵素體中有位錯(cuò)纏結(jié)存在。第五章貝氏體轉(zhuǎn)變C%：隨鋼中碳含量的增加，上貝氏體中的α相板

6、條更多、更薄，滲碳體的形態(tài)由粒狀、鏈球狀而成為短桿狀，滲碳體數(shù)量增多，不但分布于α相之間，而且可能分布于各α相內(nèi)部。形成溫度：隨形成溫度的降低，α相變薄，滲碳體細(xì)化且彌散度增大。影響上貝氏體組織形態(tài)的因素：第五章貝氏體轉(zhuǎn)變上貝氏體晶體學(xué)特征及亞結(jié)構(gòu)：上貝氏體中的鐵素體形成時(shí)可在拋光試樣表面形成浮突。上貝氏體中鐵素體的慣習(xí)面為{111}?，與奧氏體之間的位向關(guān)系為K-S關(guān)系。碳化物的慣習(xí)面為{227}?，與奧氏體之間也存在一定的位向關(guān)系。因此一般認(rèn)為碳化物是從奧氏體中直接析出的。亞結(jié)構(gòu)為位錯(cuò)，位錯(cuò)密度較高，能形成纏結(jié)。第五章貝氏體轉(zhuǎn)變值得指出的是，在含有Si或Al的鋼中，由于

7、Si和Al具有延緩滲碳體沉淀的作用，使鐵素體條之間的奧氏體為碳所富集而趨于穩(wěn)定，因此很少沉淀或基本上不沉淀出滲碳體，形成在條狀鐵素體之間夾有殘余奧氏體的上貝氏體組織。第五章貝氏體轉(zhuǎn)變2、下貝氏體形成溫度范圍一般在350℃-Ms之間的低溫區(qū)。對(duì)于中、高碳鋼，下貝氏體大約在350℃-Ms之間形成，當(dāng)碳含量很低時(shí)，其形成溫度可能高于350℃。第五章貝氏體轉(zhuǎn)變也是一種兩相組織，由α相與碳化物組成。α相的立體形態(tài)呈片狀（或透鏡片狀），在光學(xué)顯微鏡下呈針狀，與片狀M相似。形核部位大多在A晶界上，也有相當(dāng)數(shù)量位于A晶內(nèi)。碳化物為