固态相变 教学课件 作者 刘宗昌第4章马氏体相变与马氏体4.6马氏体长大速度和奥氏体稳定化.ppt

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1、4.6马氏体长大速度和奥氏体稳定化1.马氏体长大速度马氏体长大速率不等，分为：①高速长大的高碳马氏体，无论变温、等温、爆发型相变，马氏体片的长大速度均为105cm/s数量级，即一片马氏体可在10-7s内形成；②低速长大的低碳型马氏体，长大速度100mm/s数量级；③慢速长大马氏体，如U-Cr合金马氏体，其长大速率仅仅0.5mm/h；④表面马氏体，如Fe-28.8Ni合金在Ms点以上，长大速率为1×10-2cm/s；⑤热弹性马氏体，在光学显微镜下可观察到相界面的移动。2.奥氏体热稳定化1）．奥氏体的热稳定化定义

2、：淬火时因冷却速度较慢或在冷却过程中停留引起奥氏体稳定性提高，而使马氏体转变迟滞的现象，称为奥氏体的热稳定化。中断冷却对轴承钢马氏体转变的影响2）影响热稳定化的因素（1）等温温度的影响等温温度越高，淬火后获得的马氏体量越少，这说明奥氏体热稳定化程度越高。图4－37等温温度对热稳定化的影响（2）已转变马氏体量的影响已转变的马氏体量越多，热稳定化程度越大。图4－38马氏体转变量对热稳定化的影响（3）等温停留时间对热稳定化程度的影响在一定的等温温度下，停留的时间越长，则达到的奥氏体稳定化程度越高。图4－39不同等温

3、温度下的停留时间对稳定化的影响3）热稳定化机制3.1以往的切变观点：等温停留时，由于C、N原子在适当的温度下向点阵缺陷处偏聚(C、N原子钉扎位错)，因而强化了奥氏体，使马氏体相变的切变阻力增大所致。由于C、N原子钉扎位错，而要求提供附加的化学驱动力以克服溶质原子的钉扎力，为获得这个附加的化学驱动力所需的过冷度，即为θ值。3.2新解释：在等温停留过程中，变温马氏体中的C、N原子扩散进入奥氏体中，降低了尚未转变的奥氏体的马氏体点。同时C、N原子扩散进入奥氏体晶界、相界面、位错等缺陷处，影响了马氏体的形核过程。近年

4、来，淬火＋（碳）配分）工艺（Q-P）多有研究。经Q-P工艺处理的钢能够获得更多的残余奥氏体。该工艺通过先淬火至QT温度（Ms

5、残留奥氏体中含碳量较高。该工艺难以在工艺生产中实施。4）残留奥氏体25Ni-0.3V-0.3C钢中的马氏体和残留奥氏体钢淬火后的残余奥氏体数量，主要取决于奥氏体的化学成分。例如碳钢，奥氏体的含碳量越高，淬火后残余奥氏体的数量一般越多。奥氏体中低于0.4％C（质量分数）时，残余奥氏体量很少。低碳钢淬火马氏体中几乎没有残留奥氏体。25Ni-0.3V-0.3C钢马氏体TEM照片