原理第7章馬氏體相變-全文預(yù)覽
【正文】 補(bǔ)充的機(jī)械驅(qū)動(dòng)力 Δ G1 與化學(xué)驅(qū)動(dòng)力 Δ G2 疊加，滿足 Δ G=Δ G1+Δ G2，因此在 T1溫度下形變，馬氏體相變能夠進(jìn)行，即在 T1溫度下可獲得形變誘發(fā)馬氏體。 3） Md點(diǎn)定義 獲得形變誘發(fā)馬氏體的最高溫度。反之，相變所需的驅(qū)動(dòng)力越小。 第四章 馬氏體相變 在 Fe－ Ni－ C合金系中， C%↑ ， Ms↓ ； 形態(tài)：條狀 → 條狀與片狀 → 蝶狀 → 片狀 → 片狀 +薄片狀 → 薄片狀； 亞結(jié)構(gòu)：則由位錯(cuò)逐步轉(zhuǎn)化為孿晶。 與奧氏體晶粒的關(guān)系： 奧氏體晶粒越大，馬氏體片越大。 同左，在兩個(gè)初生片之間見(jiàn)到“ Z” 字形分布的細(xì)薄片 亞結(jié)構(gòu) 高密度位錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)，形成位錯(cuò)胞，常見(jiàn)到少量細(xì)小孿晶 寬度 50 的細(xì)小孿晶，以中脊為中心，隨 MS下降，相變孿晶區(qū)增大，片的邊緣為復(fù)雜的直線式螺位錯(cuò)列 殘奧 呈薄片膜狀 存在于片的周圍，隨含量增加而增加 形成過(guò)程 各自獨(dú)立形核， 104s/片 MS高，無(wú)爆發(fā)轉(zhuǎn)變 降溫形成，長(zhǎng)大速率高 107s/片， MS低時(shí)，有爆發(fā)轉(zhuǎn)變 0A第四章 馬氏體相變 與 C%的關(guān)系： 片狀馬氏體的組織形態(tài)隨合金成分的變化而改變。孿晶間距約為 5nm，一般不擴(kuò)展到馬氏體邊界上，在馬氏體片邊緣區(qū)域則為復(fù)雜的位錯(cuò)組列?？臻g形態(tài)呈凸透鏡片形狀，稱透鏡片狀馬氏體或片狀馬氏體，試樣磨面相截在顯微鏡下呈針狀或竹葉狀，又稱針狀馬氏體或竹葉狀馬氏體，亞結(jié)構(gòu)為孿晶，也稱孿晶馬氏體。 第四章 馬氏體相變 亞結(jié)構(gòu)： 高密度位錯(cuò)，局部也有少量的孿晶。 第四章 馬氏體相變 板條馬氏體組織結(jié)構(gòu)示意圖 第四章 馬氏體相變 與 C%的關(guān)系： 馬氏體的顯微組織隨合金成分的變化而改變。其顯微組織是由許多成群的板條組成，稱板條馬氏體。 第四章 馬氏體相變 亞點(diǎn)陣概念 第三亞點(diǎn)陣 第二亞點(diǎn)陣 第一亞點(diǎn)陣 (X位置 ) (Y位置 ) (Z位置 ) 第四章 馬氏體相變 產(chǎn)生異常正方度的原理： 若 C原子在三個(gè)亞點(diǎn)陣上分布的幾率相等，即 C原子為無(wú)序分布時(shí)，馬氏體應(yīng)為體心立方結(jié)構(gòu)；實(shí)際上馬氏體為體心正方結(jié)構(gòu)，則 C 原子在三個(gè)亞點(diǎn)陣上分布的幾率必然不相等，表明 C 原子可能優(yōu)先占據(jù)其中某一個(gè)亞點(diǎn)陣而呈有序分布。 馬氏體正方度與含碳量呈直線關(guān)系，含碳量愈高，正方度愈大，即： c/a=1＋ 第四章 馬氏體相變 C 原子在馬氏體點(diǎn)陣中的分布 正方度的偏離是由于 C原子在間隙點(diǎn)陣中的有序與無(wú)序分布造成的。結(jié)果使短軸方向上 Fe原子的間距伸長(zhǎng) 36％， 而在另外兩個(gè)方向上則收縮 4％， 從而使體心立方點(diǎn)陣轉(zhuǎn)變成體心正方點(diǎn)陣。 C 原子溶入 α Fe 后使體心立方變成體心正方，并造成 α Fe非對(duì)稱畸變，這個(gè)畸變可視為一個(gè)強(qiáng)烈應(yīng)力場(chǎng)， C 原子位于此應(yīng)力場(chǎng)中心。 馬氏體的晶體結(jié)構(gòu)類型（ 兩種）： 體心立方結(jié)構(gòu)（ WC%） 體心正方結(jié)構(gòu)（ WC%） 第四章 馬氏體相變 1 、馬氏體點(diǎn)陣常數(shù)與碳含量的關(guān)系 γ → α 轉(zhuǎn)變只有晶格改組而無(wú)成分變化，即奧氏體中固溶的碳全部保留在馬氏體點(diǎn)陣中。 第四章 馬氏體相變 二、馬氏體的晶體結(jié)構(gòu) 鋼中馬氏體的本質(zhì) ： 馬氏體是碳溶于 α Fe中的過(guò)飽和間隙式固溶體，記為 M或 α 39。 M→A 的逆轉(zhuǎn)變也是在一定的溫度范圍內(nèi)（ AsAf）進(jìn)行。 慣習(xí)面也可因馬氏體形成溫度而變化， M形成溫度下降，慣習(xí)面有向高指數(shù)變化的趨勢(shì)。 KS關(guān)系（ {110}M //{111}A； 111M//110A ） 西山（ N）關(guān)系（ {110}M//{111}A； 110M//112A ） GT關(guān)系 KVN關(guān)系 西山關(guān)系與 KS關(guān)系相比，晶面關(guān)系相同，晶向關(guān)系相差 5176。且碳原子在馬氏體和奧氏體中的相對(duì)于鐵原子保持不變的間隙位置，把這一特征稱為馬氏體轉(zhuǎn)變的 無(wú)擴(kuò)散性 。有孕育期，但等溫轉(zhuǎn)變不完全。要使殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，可采用 冷處理 。 馬氏體的形成條件： （ 1)快冷 V Vc 避免 A向 P、 B轉(zhuǎn)變 （ 2)深冷 T MS 提供足夠的驅(qū)動(dòng)力 第四章 馬氏體相變 馬氏體轉(zhuǎn)變具有下列五個(gè)特征： 非恒溫性 奧氏體以大于某一臨界速度 V的速度冷卻到某一溫度，不需孕育，轉(zhuǎn)變立即發(fā)生，并且以極大速度進(jìn)行，但很快停止。故馬氏體相變具有一系列 不同于擴(kuò)散型相變 的特征。對(duì)于鋼來(lái)說(shuō)，此時(shí)不僅鐵原子以及置換型原子不能擴(kuò)散，而且間隙型碳原子也較難以擴(kuò)散（但尚有一定程度的擴(kuò)散）。具有體心立方點(diǎn)陣 (C%極低鋼 )或體心正方 (淬火亞穩(wěn)相 )點(diǎn)陣。 由于到馬氏體相變終了點(diǎn)時(shí)，有殘余奧氏體存在的現(xiàn)象，稱為馬氏體轉(zhuǎn)變 不完全性 。 （ 2)馬氏體轉(zhuǎn)變可以用類似 C曲線 Tτ 等溫圖來(lái)描述。 第四章 馬氏體相變 馬氏體轉(zhuǎn)變的無(wú)擴(kuò)散性 馬氏體轉(zhuǎn)變前后碳濃度不變，即馬氏體中的碳濃度與原奧氏體中的碳濃度完全相同。 １、位向關(guān)系 相變時(shí)，整體相互移動(dòng)一段距離，相鄰原子的相對(duì)位置無(wú)變化，作小于一個(gè)原子間距位置的位移，因此奧氏體與馬氏體保持一定的嚴(yán)格的晶體學(xué)位向關(guān)系。即： {110}M //{111}A ，差 1度 111M//110A，差 2度 第四章 馬氏體相變 慣習(xí)面： 慣習(xí)面即馬氏體轉(zhuǎn)變的不變平面，總是平行或接近奧氏體的某一晶面，并隨奧氏體中含碳量及馬氏體形成溫度而變化： （ A）當(dāng) C含量小于 %時(shí)，慣習(xí)面為 {111}A； （ B）當(dāng) C含
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