材料工程基础讲稿9-10上课讲义.ppt

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1、材料工程基础讲稿9-10无碳化物BF在形成时也能在抛光试样表面形成浮凸。与A的晶体学关系与上B相同，惯习面为{111}γ,位向关系为K－S关系。2．上贝氏体:中、高碳钢:350-550°C上B是在B转变上部温度范围内形成。它是由成束的、大致平行的板条状F和条间的呈粒状或条状的渗碳体（有时有残余A）所组成的非层状组织。当其转变量不多时，在光学显微镜下成束的条状铁素体自晶界向晶内生长,形成羽毛状——羽毛状B，此时无法分辨其条间的渗碳体。在电子显微镜下可清晰看到上B中的F和渗碳体的形态。上B中由大体上平行排列的F板条所构成的“束”，束的

2、尺寸对其强度和韧性有一定的影响，故往往把束的平均尺寸视为上B的“有效晶粒尺寸”。各束间有较大的位向差。束中各相邻F板条间存在较小的位向差。上BF中的碳含量近于平衡态，小于0.03%。其板条宽度通常比相同温度下形成的P中的F片大。上B形成——表面浮凸效应。电镜观察表明,上贝氏体铁素体是由许多亚单元组成的。每一个亚单元的尺寸大致是厚小于1μm，宽5～10μm，长约10～50μm。上BF体内的亚结构是位错。随A中碳含量的增加，BF板条变薄，随转变温度的下降，BF变细小。当钢中含有较多量的硅、铝等元素时，由于它们具有延缓渗碳体析出的作用，

3、使上BF板条间很少或基本上不沉淀渗碳体，而代之以富碳的A，并保留到室温。上BF的惯习面为{111}γ,与A之间的位向关系接近K－S关系。关于BF－碳化物、A－碳化物间的晶体学关系往往被用来作为判断碳化物究竟是由BF中析出，还是由A中析出的重要依据，亦即涉及B转变的机制问题。上B渗碳体的惯习面为(227)γ，与A间具有Pitsch关系：。由此证明渗碳体是由A中直接析出的。3．下贝氏体:中、高碳钢:350°C---Ms在B转变区域的低温范围形成的B称为下B。当钢中碳含量大于0.6%时下B的形成温度大约在350℃以下。下B也是由BF和碳

4、化物两相组成，但F的形态及碳化物的分布均不同于上B。研究表明，下B可以从A晶界形核，也可以在晶内形核。在低碳（低合金钢）中，BF的形态呈板条状，若干个平行排列的板条构成一个束，与板条M相似。在高碳钢中，BF呈片状，各个片之间互成一定的交角，与片状马氏体很相似。而在中碳钢中则两种形态的BF兼有之。下BF中的亚结构为位错，不存在孪晶。在高碳钢中，BF呈片状,以下是对于高碳钢B下的描述下BF的碳含量远高于平衡碳量。要测出初形成的F的碳含量是困难的，因为铁素体形成后立即可以通过析出碳化物而使碳含量下降。故实际测出的碳含量均较初形成时的碳含

5、量为低。下BF与A之间的位向关系为K-S关系。下BF的惯习面比较复杂,有人认为是{110}γ,也有报道为{225}γ、{569}γ、{254}γ等。下B中F与碳化物间的取向关系：取向关系与回火M相近，或为Bagaryatski关系,即ε碳化物与下BF之间的位向关系为Jack关系，即根据以上结果，一般认为认为下B中的碳化物是自过饱和的BF中析出。实际上根据所测得的碳化物与BF间的取向关系，并不一定说明碳化物是由BF中析出，因为A与F间存在K－S关系，故也可将θ（ε）与F间取向关系转换为θ（ε）与A的关系。转换后得出θ（ε）与A之间为

6、Pitsch关系。已知Pitsch关系为碳化物自A中析出所遵循的取向关系，据此，也可以认为下B中碳化物可以从A中析出。但也有人研究40CrMnSiMoV钢下B中碳化物的取向关系后认为，碳化物既可从F中析出，也可从A中析出。总之，有关B转变的晶体学关系问题目前尚无定论。4．粒状贝氏体粒状B：低、中碳钢中存在，在稍高于典型上B形成温度形成的。组织组成物：F基体+岛状组织。小岛呈不连续条状，平行排列在F基体中。基体F呈片针状，有浮凸。小岛分布在片针状界面。F的碳含量：平衡碳量，小岛中的碳含量则较平均浓度高出很多。F与小岛中的合金元素含量

7、与平均浓度相同——粒状B形成过程中有碳的扩散而无合金元素的扩散。粒状B与无碳化物B很相近，只是F量较多已汇成片，A呈小岛分布在F基体中。富碳A小岛在随后的冷却过程中→F+碳化物，也有可能转变为M，或以A状态保留到室温。最可能的情况是部分A转变为M，部分A保留到室温，得到两相混合物，称为M－A组织。低碳钢B组织的分类，即BⅠ、BⅡ、BⅢ三类p113钢种各种组织形成的大致范围§5－3贝氏体转变动力学1．B等温转变动力学B——等温形成，或连续冷却过程中形成。B等温转变动力学曲线呈S形，不能进行终了。等温温度愈高，愈接近Bs点，转变量愈少

8、。在某一温度以上观察不到B转变——Bs点。在Bs点以下，随转变温度降低，等温转变速度先增后减，在等温转变动力学图中也有一鼻温。对于碳钢，由于P转变与B转变的C曲线重叠在一起，合并为一个C曲线。精确测试B转变C曲线发现，B转变C曲线是由两个独立的C曲