贝氏体固态相变

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1、江苏科技大学固态相变发展进程贝氏体的发展学院：材料科学与工程学院班级：09406022学号：0940602215姓名：黄东2012/6/5[在此处键入文档的摘要。摘要通常是对文档内容的简短总结。在此处键入文档的摘要。摘要通常是对文档内容的简短总结。]贝氏体相变早在1929年，Robertsonll21发现钢中不同于珠光体和马氏体的非层状(棒状、片状)显微组织，1930年Davenport和Baintl31称这类组织为针状屈氏体，以后为给予Bain以荣誉，称此为贝氏体。通常以珠光体相变温区以下、马氏体形成温度(Ms)以上温区形成的相变产物称为贝氏体，

2、如图1所示，但有些钢(如高速钢)中，Ms温度以下也形成贝氏体，或呈现其他较复杂的情况。Mehltlsl又将较高温度形成的贝氏体(如图1(a)贝氏体C曲线鼻部温度以上形成的贝氏体)为上贝氏体，较低温度(如贝氏体C曲线鼻部温度以下)形成的贝氏体为下贝氏体。前者以羽毛状组织为典型组织，其脆性较大；下贝氏体多呈片状具强韧性，为材料工作者所青睐。但为获得性能良好的下贝氏体组织，必须进行等温处理，在生产技术上不甚便利。上世纪50年代发展Mo—B系钢[161，可由空冷获得贝氏体组织，称为贝氏体钢，并发展出由铁素体和马氏体一奥氏体(M／A)岛状物组成的粒状贝氏体。

3、氏体相变的机制20世纪，贝氏体相变机制已形成了多种学术观点，除了切变机制、扩散机制外，还有切变一扩散复合机制、藕合机制等，并且存在激烈论争。40年的学术论争表明，两派学术观点各有所长，也各有所短。进入2l世纪，内蒙古科技大学贝氏体课题组继承各类学术观点之长，传承，开拓和创新，进行各类学术观点的整合，提出了切变一扩散整合机制。以促进贝氏体相变理论的发展。科学技术和哲学告诉人们，自然物质的演化是从量变到质变的过程。应当把“奥氏体、珠光体、贝氏体、马氏体”转变系列作为一个整合系统来研究。从整合机制和自组织功能方面以系统整合的方法进行研究。本文主要阐述近年

4、来贝氏体相变研究的新成果、新机制。l贝氏体相变的过渡性贝氏体相变是较共析分解、马氏体相变更为复杂的相变，过渡性是其最主要的特征。1．1贝氏体相变是过冷奥氏体转变的中间过渡环节过冷奥氏体作为一个整合系统，从整体上看，从高温区的扩散性共析分解到低温区的马氏体无扩散相变是一个逐级演化的过程。全过程可以分为三个不同性质的阶段：即高温区的珠光体转变；中温区的贝氏体相变；低温区的马氏体相变。三个阶段既有联系又有区别，应当把握整合系统的整体性，贝氏体相变是这个系统的中间过渡环节。碳及合金元素原子的扩散速度随着温度的降低而减慢，是导致分阶段转变的诱因。在高温区，原

5、子扩散能力较强，过冷奥氏体进行扩散型相变，转变为珠光体组织；而在低温区，原子难以扩散，则发生无扩散的马氏体相变；在中温区，碳原子尚有足够的扩散能力，进行长程扩散。但铁原子和替换原子的位移方式将以界面热激活跃迁方式发生贝氏体相变。贝氏体转变与共析分解、马氏体相变既有区别，又有联系。表现出从扩散型相变到无扩散型相变的过渡性、交叉性。同时又具有自己的特殊性。它既打上了共析分解的“烙印”，又打上了马氏体相变的“烙印”。1．2贝氏体组织的过渡性(1)组成相钢中贝氏体的组成相十分复杂，不同于珠光体．珠光体只有两相(铁素体+碳化物)。也不同于单相的马氏体。贝氏体

6、组织中除了BF外，往往同时存在其他相，如渗碳体、e该化物，残留奥氏体、马氏体或所谓M／A岛等。上贝氏体的组成相有时与珠光体相同，即含有铁素体和渗碳体两相。贝氏体组织中存在着马氏体、残留奥氏体等相，说明它打上了淬火马氏体组织的烙印。从上贝氏体组织过渡到下贝氏体组织，表现了从珠光体到马氏体的过渡性和复杂的交叉性。(2)组织形貌在组织形貌上，羽毛状上贝氏体、无碳贝氏体均与在晶界处形核长大的珠光体有相似之处，铁素体均呈条片状，仅碳化物分布形态有所区别。羽毛状的上贝氏体与片状珠光体颇有相似之处。图1(a)为GCrl5钢950℃加热奥氏体化，然后于450℃等温

7、，得到羽毛状上贝氏体组织，可见，酷似片层状的珠光体。下贝氏体呈现片状或针状特征。条片状的下贝氏体与板条状马氏体相似。针状的下贝氏体与片状马氏体相似，图l(b)为CCrl5钢950℃加热到奥氏体化，然后于300℃等温，得到的针状(或片状)下贝氏体组织，可见，酷似片状马氏体。从贝氏体形貌上看，表现了从珠光体到马氏体之间的交叉性，具有明显的过渡性特征[1-3]。l-3贝氏体相变动力学具有过渡性特征在高温区，过冷奥氏体等温分解为珠光体，其转变量随着时间的延长不断增加。直到100％转变为珠光体为止。在低温区，钢中的马氏体转变量具有降温转变特征，具有Ms、Mf

8、点。即随着温度的降低，马氏体转变量不断增加，而且转变不彻底，往往存在不同程度的残留奥氏体。在中温区，贝氏体相变中，具有Bs