第五章贝氏体转变

《第五章贝氏体转变》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第五章贝氏体转变钢中贝氏体是过冷奥氏体在中温区转变的产物，这由钢的冷却转变图(“C曲线”或CCT曲线)得知。其转变温度位于珠光体温度和马氏体转变温度之间，因此称为中温转变。这种转变的动力学特征和产物的组织形态，兼有扩散型转变和非扩散型转变的特征，称为半扩散型相变。一般将具有一定过饱和度的α相和Fe3C组成的非层状组织称为贝氏体。5.1贝氏体的形成特点及其组织形态由于转变温度的不同，贝氏体有以下几种形态：上贝氏体、下贝氏体、粒状贝氏体、无碳化物贝氏体、柱状贝氏体。一上贝氏体（B上）上贝氏体是在贝氏体转变区的较上部的温度范围(55

2、0～350℃)内形成的贝氏体。又称为高温贝氏体。1.上贝氏体的组成上贝氏体是由铁素体和碳化物（主要为渗碳体）组成的二相非层片状混合物。2.上贝氏体形成温度上贝氏体在贝氏体转变的较高温度区域内形成，对于中、高碳钢，此温度约在550～350℃温度区间，奥氏体转变为上贝氏体。B上:550～350℃;40～45HRC;B上=过饱和碳α-Fe条状+Fe3C细条状过饱和碳α-Fe条状Fe3C细条状羽毛状3.上贝氏体形态特征（1）上贝氏体光学显微镜下的特征为羽毛状上贝氏体中的铁素体多数呈条状，自奥氏体晶界的一侧或两侧向奥氏体晶内伸展，渗碳体

3、分布于铁素体条之间。从整体上看呈羽毛状。（2）电子显微镜下的特征为一束平行的自奥氏体晶界长入晶内的铁素体条。束内铁素体有小位向差，束间有大角度差，铁素体条与马氏体板条相近。碳化物分布在铁素体条间，随奥氏体中含碳量增高，其形态由粒状向链状甚至杆状发展。（3）上贝氏体中的铁素体铁素体呈大致平行的成束的板条状，条与条间的位向差大约为6～18°。板条的宽度随温度下降而变细，铁素体中含碳量处于过饱和状态但接近于平衡态浓度。（4）上贝氏体中的碳化物碳化物为渗碳体，呈断续的、短杆状分布于铁素体板条之间，其主轴方向与铁素体板条方向平行，呈非层

4、片状。随温度下降，渗碳体更细。（5）上贝氏体中的亚结构铁素体内亚结构为位错（位错缠结），密度约为108～109cm-2。（6）上贝氏体的形态还与形成温度有关随温度的下降，铁素体板条变细，渗碳体更细，组织外形由羽毛状变的不规则。（7）惯习面和位向关系铁素体的惯习面为{111}A，与奥氏体之间的位向接近K-S关系，碳化物惯习面为{227}A，与奥氏体有确定位向关系。二下贝氏体（B下）下贝氏体是在贝氏体转变区的下部的温度范围(350～230℃)内形成的贝氏体。又称为低温贝氏体。1.下贝氏体的组成由铁素体和碳化物（为ε-FexC）组成

5、的二相非层片状混合物。2.下贝氏体形成温度在贝氏体转变的低温转变区形成，大致在350℃（共析钢在350℃～Ms温度区间），奥氏体转变为下贝氏体。B下:350～230℃;50～60HRC;B下=过饱和碳α-Fe针叶状+FexC细片状过饱和碳α-Fe针叶状FexC细片状针叶状3.下贝氏体形态特征（1）下贝氏体光学显微镜下的特征在低碳钢（低碳低合金钢）中，下贝氏体呈板条状，与板条马氏体相似。在高碳钢中，大量的在奥氏体晶粒内部沿某些晶面单独的或成堆的长成竹叶状（黑色片状或针状），立体形态呈双凸透镜状（与孪晶马氏体相似）。（2）下贝氏体

6、电子显微镜下的特征下贝氏体中铁素体针一边较为平直，碳化物呈细片状或颗粒状分布在铁素体针内，排列呈行，并与铁素体针长轴方向呈55～60°夹角。（3）下贝氏体中的铁素体铁素体的形态与奥氏体碳含量有关：碳量低时呈板条状。碳量高时，呈片状。铁素体呈竹叶状（黑色片状或针状），铁素体中含碳量处于过饱和状态且过饱和度随温度下降而升高。（4）下贝氏体中的碳化物铁素体片内存在细小碳化物，碳化物为ε-FexC，上部为渗碳体＋ε-FexC，呈细片状或颗粒状分布于铁素体片内。其方向(短杆状)与铁素体的长轴成55-60°度。随温度下降，ε-FexC更细

7、。（5）下贝氏体中的亚结构位错（位错缠结），密度约为比上贝氏体高，没有孪晶。三无碳化物贝氏体1.形成温度无碳化物贝氏体是低碳钢在贝氏体转变区的最上部，在靠近BS的温度处形成的贝氏体。右图为30CrMnSiA钢，450℃等温20S,无碳化物贝氏体组织,×1002.组织形态无碳化物贝氏体是一种由板条状铁素体构成的单相组织，是由铁素体和富碳的奥氏体组成。板条状铁素体是在奥氏体晶界上形成了铁素体核后，自奥氏体晶界向晶内一侧成束向晶内平行生长，形成的平行的板条束，板条状铁素体之间没有碳化物析出，板条间为富碳的奥氏体，板条宽度随转变温度下

8、降而变窄。继续冷却，奥氏体可能转变为马氏体、珠光体，贝氏体(其他类型)或保留至室温。铁素体条形成时在抛光表面会形成表面浮凸。无碳化物贝氏体与奥氏体的位向关系为K-S关系，惯习面为{111}A。亚结构为位错。四粒状贝氏体1.形成温度低、中碳及其合金钢在上贝氏体转变区的上部，BS