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1、第28卷第1期材料热处理学报Vol128No112007年2月TRANSACTIONSOFMATERIALSANDHEATTREATMENTFebruary2007贝氏体铁素体形核机理求索刘宗昌,王海燕,任慧平,李文学(内蒙古科技大学材料与冶金学院,包头市014010)摘要:应用试验和综合分析的方法,研究了贝氏体铁素体的晶核尺度及其形成机理。认为过冷奥氏体中,存在并且能够形成贫碳区。依靠成分涨落、结构涨落和能量涨落,及其非线性的正反馈作用使奥氏体点阵瓦解,建构A核坯,铁原子和替换原子以热激活跃迁方式转入A核坯中,以界面过程控制方式成长为贝氏体铁素体晶核。从贝氏体亚
2、单元和精细孪晶的实测尺寸推测晶核的尺度为在长度和宽度上应当小于1nm,有几个原子层厚,呈片状。关键词:贝氏体铁素体;形核;扩散;切变;奥氏体中图分类号:TG15111文献标识码:A文章编号:100926264(2007)0120053205InvestigationofbainiteferritenucleationmechanismLIUZong2chang,WANGHai2yan,RENHui2ping,LIWen2xue(CollegeofMaterialandMetallurgy,InnerMongoliaUniversityofScienceandTec
3、hnology,Baotou014010,China)Abstract:Experimentandanalyticalmethodwasusedtostudythecrystalnucleusscaleandnucleationmechanismofbainiteferrite.Theresultsshowthattherearecarbon2poorzonesinsuper2coolingaustenite.Austenitecrystallatticedisorganizedbytheaidofcomposition,structure,energyfluct
4、uationandnon2linearfeedbackfunction,whileAnucleusforms,FeatomsandsubstitutionatomsshifttoAnucleusinmodeofheatactivationtransition,andthenbainiteferritenucleusformsbymeansofinterfacecontrolmode.Crystalnucleusscalehasbeenmeasuredbyactualsizeofbainitesubunitandfinetwin,whichislessthan1nm
5、inwidthandlength,correspondingtoseveralatomlayerthickness.Keywords:bainiteferrite;nucleate;diffusion;sheartransformation;austenite对于贝氏体铁素体的形核机制尚缺乏统一的认界处形核,图1(a)所示为34CrNi3Mo钢的上贝氏体铁识,铁原子和替换原子的位移方式存在两种学说,一素体在晶界形核-长大的照片。到目前为止,在电镜种为切变机制形核,另一种为扩散2台阶机制形核。下仅仅看到晶核长大后的贝氏体铁素体片条,图1形核机制是切变学派和扩散学派在
6、贝氏体理论论争(a)示出了晶界处的小片条(BF)。[1,2]中的焦点之一,近仍激烈交锋。然而,应用现有的而下贝氏体可以在奥氏体晶界形核,也可在晶内实验手段还不能观察到贝氏体形核的动态过程。本形核。亚单元形成后诱发应力应变场可以激发形核。文应用试验和理论综合分析的方法探索了贝氏体铁图1(b)为渗碳后的18CrNiW钢过冷奥氏体晶界上形[3]素体晶核的尺度、形态及其形核机制。成下贝氏体的高温金相照片。1贝氏体的形核2从贝氏体铁素体精细亚结构推测晶贝氏体晶核是单相,即贝氏体铁素体BF(A相)。核的尺度按照固态相变的一般规律,贝氏体铁素体的形核是非211贝氏体铁素体亚结构
7、[4,6,7]均匀形核。金相观察表明,上贝氏体一般在奥氏体晶研究表明,条片状的贝氏体铁素体是由亚片条组成,亚片条由亚单元构成,亚片条的宽度约015Lm,长度为10-50Lm。亚单元有方形,多边形等收稿日期:2006202212;修订日期:2006206225多种形貌,亚单元的宽度约70nm,长度011-012Lm,基金项目:内蒙古自治区高等学校科学研究项目(NJ06073)作者简介:刘宗昌(1940)),男,内蒙古科技大学教授。从事金属固态长厚比约为3;亚单元由更细小的基元或超亚单元组相变、冶金质量及热加工研究。获省部级科技进步奖12项,发表论文成,宽度20-30
8、nm。18
