碳钢中贝氏体转变及性能分析

《碳钢中贝氏体转变及性能分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、碳钢中贝氏体转变与性能分析姓名：施海龙班级：0919001学号：1091900119摘要：碳钢中贝氏体是过冷奥氏体在中温区域分解的产物，贝氏体转变是钢经奥氏体化后，过冷到珠光体转变和马氏体转变ZI'可的中温区域发生的，故称为屮温转变。这种转变的动力学特征和产物的组织性能兼具有扩散性转变和非扩散型转变的特征。并且，贝氏体常常具有优良的综合力学性能，其强度和韧性都比较高。并具有较高的耐磨性、耐热性和抗回火性。一、成份、相、结构、组织贝氏体珠光体马氏体成分含有Fe和C两种合金元素。C%有一■定的范围。含有Fe和C两种合金元素。C%二0

2、.77%含有Fe和C两种合金元素。C%有一定的范围。相含有两相，分别是铁素体和渗碳体。含有两相，分別是铁素体和渗碳体。含有一相，马氏体M结构铁素体是体心立方铁素体是体心立方体心正方渗碳体是斜方复杂结构渗碳体是斜方复杂结构(亚结构)铁素体为位错铁素体为位错板条状片状位错李晶组织上贝氏体下贝氏体无碳化物贝氏体铁素体片与渗碳体FegC片交替堆叠而成。板条状片状平行的过饱和条状铁素体及夹于其间的断续条状渗碳体(Fe3C)的混合物。过饱和的片状铁素体和其内部沉淀的渗碳体(Fe3C)的混合物。平行的国宝的条状铁素体及夹T*其间的富碳奥氏体的

3、混合物。板条束、板条块，稠密的板条体及夹T-K间的连续的高度变形的残余奥氏体C相互间成一定角度的马氏体片，初牛者贯穿整个晶粒，次生者小。MsTopo書-ml二.转变热力学条件下图是奥氏体、珠光体、贝氏体、马氏体不同温度时对应的口由能。从图中可以看出贝氏体的口由能曲线正好介丁•珠光体和马氏体Z间，这一特点影响直接影响着贝氏体转变的特点。BsBoAnAi温度，9驱动力阻力贝氏体转变与母相的体积自山能差4G新相表面能、母相与转变产物因比容不同而产主的应变能、维持贝氏体与奥氏体之间的共格关系的弹性应变能。珠光体转变与母相的体积自山能差4

4、G新相表面能、母相与转变产物因比容不同而产生的应变能。马氏体转变与母相的体积自由能差AG新相表面能、母相与转变产物因比容不同而产生的应变能、维持贝氏体与奥氏体Z间的共格关系的弹性应变能。三.动力学及影响因素贝氏体珠光体马氏体等温转变图“C”型曲线“C”型曲线转变与其它相重叠高温转变时与珠光体转变重叠,低温转变时与马氏体转变重叠。低温转变时与贝氏体转变重叠。高温转变时与贝氏体转变重叠。动力学曲线具有扩散型相变特点。开始阶段形成速度较小，继而迅速增人，转变量达到某一范围时，形成速度趋于定值，随后乂逐渐减小。典型“S”曲线，开始阶段形

5、成速度较小，随着时间增长，转变速度越来越人，转变量超过50%时速度乂逐渐降低，直至转变完成。到温即转变。影响因素影响因索影响机理珠光体1.碳含量亚共析钢中碳含量增高，珠光体育孕期增长，析出速度减慢过共析钢中碳含量增高，珠光体育孕期缩短，析出速度增人2.奥氏体成份的均匀性和过剩向溶解情况奥氏体成分不均匀和未溶碳化物加速珠光体转变速度3.奥氏体晶粒度奥氏体晶粒细小，单位体积内晶界面积增大，珠光体成核部位增大，转变速度加快4.奥氏体化温度和时间提高奥氏体化温度和延长保温时间减少了成核速率和长大速度，延迟了珠光体转变5.应力和犁性变形拉

6、应力加速珠光体转变压应力减慢珠光体转变6.合金元素MoNiMnSi增大过冷奥氏体的稳定性，减慢了转变速度。Co减小过冷奥氏休的稳定性，加快转变速度。VTiZrNbTa在钢屮形成难熔碳化物，如在加热时能够溶入奥氏体中则增大奥氏体的稳定性，降低转变速率。如果加热时不能完全溶入奥氏体中时则作川相反。B钢中加入微量的B可以抑制珠光体的形成贝氏体1.化学成份1、加入C、Mn、Ni等稳定奥氏体的元素，降低了相变驱动力，从而降低了形核率和长大速度，减慢贝氏体转变速度2、加入Cr、Mo.W、等形成碳化物的元素，使碳在奥氏体中扩散速度降低，进而减

7、慢贝氏体转变速度3、不形成碳化物而乂降低奥氏体稳定性的元索可以加速贝氏体的形成2.奥氏体晶粒度奥氏体晶粒越人，转变速度越慢3.奥氏体化温度提高奥氏体化温度，转变速度减慢4.转变温度转变温度降低，长大速度降低5•应力和塑性变形拉应力使贝氏体转变加速较高温度下对奥氏体进行变形，减慢贝氏体转变速度，较低温度下变形，加快转变速度6.奥氏体冷却时在不同温度停留及以及部分发生相变在珠光体与贝氏体转变区域之间稳定区域停留500度以上停留加速随后在较低温度贝氏体的转变在贝氏体转变区域上部停留对较低温度贝氏休转变的影响在较高温度停留或部分发牛贝氏

8、休转变降低以后在低温进行的贝氏体传变。在贝氏体转变区域下部或Ms点稍下部分发牛转变对随后在鮫高温度的贝氏体的转变影响加速在较高温度进行的贝氏体转变马氏体1.转变温度由于马氏体转变速度非常快，只要温度降低到马氏体形成所需要的过冷度，马氏体瞬间形成，所以它的形成速度