馬氏體轉(zhuǎn)變ppt課件-wenkub
2023-01-30 16:53:55 本頁(yè)面
【正文】 100埃 Ms點(diǎn)高 ,則孿晶區(qū)范圍縮小 位錯(cuò) —片的邊沿地帶（非孿晶區(qū)） 高密度位錯(cuò) 小結(jié)：比較片狀 M和板條 M的區(qū)別 1）混合馬氏體 2）蝶狀馬氏體 FeNi合金或 FeNiC 立體形態(tài)：細(xì)長(zhǎng)桿狀 斷面：蝴蝶形 兩翼結(jié)合部分 —像片 M的中脊，向兩側(cè)長(zhǎng)成取向不同（孿晶）的兩片 M 亞結(jié)構(gòu)：高密度位錯(cuò)，未發(fā)現(xiàn)孿晶 符合 KS關(guān)系 混合 M 蝶狀 M ?c?% 板條 M %??c?1% 板條 M+片 M ?c?1% 片 M 3）薄片狀馬氏體： Ms點(diǎn)極低的 Ni鋼 立體形狀：薄片狀 金相：細(xì)帶狀，相互交叉、分枝、曲折 亞結(jié)構(gòu)：由 {112}?’孿晶組成，但無(wú)中脊 慣習(xí)面： {259}? 符合 KS關(guān)系 4） ?馬氏體 :CrNi（ Mn）不銹鋼、高錳鋼 密排六方結(jié)構(gòu) 立體形態(tài)：極薄片狀 厚 1000~3000埃 亞結(jié)構(gòu)：大量層錯(cuò) 層錯(cuò)能低易形成 取向關(guān)系： {111}?//{1000}?； [110]?//[1120] ? 慣習(xí)面： {111}? 二、影響 M形態(tài)和內(nèi)部亞結(jié)構(gòu)的因素 碳鋼： ?c??Ms?、殘余奧氏體量 ? ?c?% 板條 M—Ms下較高溫區(qū) %? ?c? 1 % 板條 M+片 M ?c?1% 片狀 M—Ms下較低溫區(qū) 縮小 ?相區(qū) —板條 M 擴(kuò)大 ?相區(qū) —隨 ?Me?，板條 M?片 M 改變 A化溫度 ?不同 Ms點(diǎn) 結(jié)果：隨 Ms ?， M形態(tài)由蝶狀 ?片狀 ?薄片狀 片狀 M：隨形成溫度 ??相變孿晶區(qū)變大 層錯(cuò)能低 —利滑移 —產(chǎn)生位錯(cuò) —板條 M 層錯(cuò)能高 —不利滑移 —產(chǎn)生孿晶 —片 M 合金元素 證明：① 188型鋼不銹鋼，其 A層錯(cuò)能較低，在液氮中淬火 —板條 M ② Fe33Ni合金，層錯(cuò)能高，淬火后其孿晶區(qū)擴(kuò)大 M的強(qiáng)度 Ms點(diǎn)處 ?s?206MPa 低 —{111} ? 板條 M 高 —{225} ? 片 M ?s?206MPa {259} ? 片 M Ms以下 較高溫度：滑移的臨界分切應(yīng)力較低 —位錯(cuò) M 較低溫度：孿生的臨界分切應(yīng)力較低 —孿晶 M 1）低碳鋼： ?c?% 形成溫度在 Ms~Mf范圍偏高 則 ?滑 ? ?孿 ?只能滑移 ?板條 M 2）高碳鋼： ?c?1% 形成溫度在 Ms~Mf范圍偏低 則 ?滑 ??孿 ?只能孿生 ?片 M 3）中碳鋼：形成溫度在 Ms~Mf范圍適中 兩種傾向 ?混合 M 167。 53馬氏體轉(zhuǎn)變的切變模型 一、 Bain模型 將面心立方點(diǎn)陣看作體心正方點(diǎn)陣 軸比 c/a= Z’軸收縮 X’、 Y’伸長(zhǎng) M： c/a=~ 優(yōu)點(diǎn)：①解釋了 A?M時(shí)，原子作最小距離的簡(jiǎn)單移動(dòng)；②取向關(guān)系確定。②適當(dāng)?shù)乃苄宰冃慰梢蕴峁┯欣?M 的形核的晶體缺陷（層錯(cuò)、位錯(cuò)），從而促進(jìn) M的形成。 二、 Ms點(diǎn)的物理意義 奧氏體和馬氏體兩相自由能差達(dá)到相變所需的最小化學(xué)驅(qū)動(dòng)力值時(shí)的溫 度，或反映了使馬氏體轉(zhuǎn)變得以進(jìn)行所需要的最小過(guò)冷度 。 特征：不應(yīng)變、不轉(zhuǎn)動(dòng)的平面 ?c＜ %慣習(xí)面為 {111} %＜ ?c＜ %{225} ?c＞ %慣習(xí)面為 {259} T ＞ 0 ℃ {111}或 {225} T ＜ 0 ℃ {259} 板條狀 M低碳 {111}、中碳 {225} 片狀 M中高碳 {225}、高碳 {259} 慣習(xí)面與 ?c的關(guān)系 慣習(xí)面與 T的關(guān)系 慣習(xí)面與 M形狀 的關(guān)系 Ms點(diǎn)以下形成 M在連續(xù)冷卻條件下 未獲 100%M，有殘余奧氏體存在 —AR 冷處理 —針對(duì)高碳鋼、高碳合金鋼和 某些中碳合金鋼的 Mf點(diǎn)低于室溫，將 此類鋼繼續(xù)深冷至零下溫度的操作。 167。 51馬氏體相變的主要特征 一、馬氏體的晶體結(jié)構(gòu) A?M 無(wú)擴(kuò)散型相變 只有點(diǎn)陣重構(gòu)而無(wú)成分變化 C在 ?Fe中的過(guò)飽和固溶體 M或 ?180。 FeNi、 AgCd、 NiTi 冷卻時(shí) A?M；重新加熱時(shí) M?A As逆轉(zhuǎn)變開(kāi)始溫度； Af逆轉(zhuǎn)變終止溫度 快速加熱 一般觀察不到 —M加熱時(shí)在溫度尚未到達(dá) As點(diǎn)的過(guò)程中發(fā)生分解（回火） ①低碳馬氏體：密度較高的位錯(cuò) ②高碳馬氏體：細(xì)的孿晶 ③有色金屬 M的亞結(jié)構(gòu)為孿晶或?qū)渝e(cuò) 相變時(shí)不均勻切變的產(chǎn)物 167。 馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)槭裁葱枰粩嘟禍?? 三、影響 Ms點(diǎn)的因素 Ms點(diǎn)在生產(chǎn)中的重要意義 :①②③ ?c?% ?c?? Ms點(diǎn)線性降低 ?c?% ?c?? Mf點(diǎn)急劇降低 ?c?% ?c?? Mf點(diǎn)下降緩慢且降至 0℃ 以下 合金元素：除 Al、 Co提高 Ms點(diǎn)外，其余大多不同 程度降低 Ms。 應(yīng)變誘發(fā) M與形變度的關(guān)系： 在 Ms~Md溫度范圍內(nèi)塑性形變度越大，則形變 誘發(fā) M的形成量越多，但形變對(duì)隨后冷卻時(shí)繼續(xù)發(fā)生的 M轉(zhuǎn)變起抑制作用。 缺點(diǎn)：不能解釋表面浮凸效應(yīng)和慣習(xí)面的存在 二、 KS模型 過(guò)程：①在（ 111） ?面上沿 [112]?方向第一次切變，切變角 11?44’ ② 在（ 211） ?面上沿 [011]?方向第二次切變， 120??109?28’ ③ 線性調(diào)整 膨脹或收縮 ?使晶面間距和測(cè)得的相符合 優(yōu)點(diǎn)： ①清晰展示了切變過(guò)程； ②很好反映了晶體學(xué)取向關(guān)系 缺點(diǎn)： ① 慣習(xí)面的問(wèn)題；②表面浮凸與實(shí)測(cè)結(jié)果相差較大 c/a=1 體心立方 三、 GT模型 ①在接近 {259}?晶面上發(fā)生第一次切變，產(chǎn)生整體宏觀變形，表面出現(xiàn)浮 凸 —均勻切變，確定慣習(xí)面； ②在（ 112） ?‘晶面的 [111] ?‘方向上發(fā)生 12?~13?的第二次切變 ?體心正 方點(diǎn)陣 —宏觀不均勻切變； ③微小調(diào)整，使晶面間距符合實(shí)驗(yàn)結(jié)果 優(yōu)點(diǎn)：可解釋浮凸效應(yīng)、慣習(xí)面、取向關(guān)系和亞結(jié)構(gòu)變化 缺點(diǎn)：不能解釋 ?c?%的取向關(guān)系 四、 KNV模型 全位錯(cuò)分解形成滑移型不全位錯(cuò) +堆垛層錯(cuò) 鉻鎳不銹鋼、高錳鋼和 FeNiMn合金： A（ fcc)?中間相 ? ?M（體心正方） 層錯(cuò)作為 M二維核胚，即 ? ? ? ? ?‘ 取向關(guān)系 （ 111） ?//（ 0001） ?//（ 011） ?‘； [101] ? //[1120] ? //[111]?‘ 167。 55馬氏體轉(zhuǎn)變的動(dòng)力學(xué) 一、馬氏體轉(zhuǎn)變的形核 出發(fā)點(diǎn)：把 M轉(zhuǎn)變看作單元素的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，形核功（ ?W） 和核胚長(zhǎng)大激 活能（ U）決定形核率 ?形核功來(lái)源于熱起伏，核胚的長(zhǎng)大靠原子一個(gè)個(gè)地從 母相轉(zhuǎn)入新相實(shí)現(xiàn)。 ?T?，則 rk?。 ： Fe30Ni、 FeNiC 只產(chǎn)生于表層的馬氏體 表面馬氏體 特點(diǎn)：①等溫條件下形成，形核需孕育期； ②長(zhǎng)大速度慢（ 1 102㎝ /s），深度 ?m?s?20~30?m。 ：熱穩(wěn)定化 —等溫停留或冷卻緩慢 機(jī)械穩(wěn)定化 —形變 ： AR%?、 M%? ：① HRC?、耐磨性 ?對(duì)高碳鋼、滲碳鋼危害大；②易變形開(kāi)裂：體積變化、 AR不穩(wěn)定 。 58熱彈性馬氏體與形狀記憶效應(yīng) 一、
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