【文章內(nèi)容簡介】 ， v ?、孕育期 ? 特點：① 等溫形核、瞬時轉(zhuǎn)變 —熱學性 轉(zhuǎn)變（通過熱激活過程形核）； ② M的等溫轉(zhuǎn)變具有不完全性； 原因： 熱穩(wěn)定 ?G=0； 機械穩(wěn)定 —M轉(zhuǎn)變 的體積變化引起未轉(zhuǎn)變 A的變形，從而使 未轉(zhuǎn)變 A?M轉(zhuǎn)變時切變阻力 ? 具有等溫 +變溫轉(zhuǎn)變的合金： GCr1 W18Cr4V以變溫為主，一定條件下出現(xiàn) 等溫轉(zhuǎn)變 ： FeNi、 FeNiC Ms?0 現(xiàn)象：爆發(fā)相變點 MB（ ? Ms） 瞬時形成，伴有響聲并釋放大量相變潛熱 慣習面： {259}? 有中脊 呈 “ Z”字形排列 尖端具有高應(yīng)力場 特點： 自促發(fā)形核、爆發(fā)式轉(zhuǎn)變 動力學曲線 :① 直線表示爆發(fā)式轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)變后 隨溫度降低，又呈現(xiàn)正常的變溫轉(zhuǎn)變； ②隨鎳含量增加， M的爆發(fā)轉(zhuǎn)變量先增后減。 影響因素： ① M的爆發(fā)量與 MB的高低有關(guān)； ② M的爆發(fā)量與 A晶粒大小有關(guān)。 ： Fe30Ni、 FeNiC 只產(chǎn)生于表層的馬氏體 表面馬氏體 特點：①等溫條件下形成，形核需孕育期； ②長大速度慢（ 1 102㎝ /s），深度 ?m?s?20~30?m。 ③ 條狀，慣習面 {112}?或 {111}? 符合西山關(guān)系； ④ 形成原因：自由表面不受壓力（ Ms?），內(nèi)部三向壓力（ Ms?） 56 馬氏體的性能 一、馬氏體的強度和硬度 ：主要決定于含碳量，合金元素的影響較小 ?c??HRC? ?c?% 顯著提高 ?c?% 提高不顯著 ?AC1 淬火 ?c?% HRC不再增加 —出現(xiàn) AR ?AC3 淬火 ?c?% HRC降低 – AR大量增加 :?c???s? ?c?% ?s不再增加 強硬化機制 : 過飽和碳 間隙固溶體 點陣畸變 —應(yīng)力場（與位錯交 互作用） 碳釘扎位錯 —M強化 ?c?%碳原子靠近 —應(yīng)力場相互抵消 —強化效果 ? 合金元素：置換固溶體 —強化效果小 中亞結(jié)構(gòu)引起的強化 ?c?%板條 M—位錯 —碳釘扎位錯引起固溶強化 ?c?%片狀 M—孿晶 —阻礙位錯運動 —附加強化 淬火、淬火后室溫停留、外力作用 —自回火 —碳原 子發(fā)生偏聚或碳化物彌散析出 —M晶體內(nèi)顯微結(jié)構(gòu) 不均勻 —時效強化 ?c??時效強化顯著 小結(jié) ：①低碳 M：固溶強化 +時效強化； ② ?c?，除固溶強化，亞結(jié)構(gòu)強化作用 ? ③原 A晶粒和 M束尺寸越細， ?s? M的硬、強度主要受 ?c和亞結(jié)構(gòu)控制 問題： A和 M含碳量相同，為什么固溶于 A的碳原子強化效果不大，而固溶 于 M的碳原子強化效果顯著？ 二、馬氏體的塑性和韌性 1.?c?% M的塑韌性高 位錯型亞結(jié)構(gòu) ①滑移系多；②板條 M平行生長，互不撞擊，不產(chǎn)生裂紋； ③ AR薄膜包圍板條 M周圍 2. ?c?% ?c??M的塑韌性 ? ①孿晶 —滑移系少（只有孿晶面及孿晶方向一致的滑移系才能在塑變中起作 用，滑移系減少 —塑變難以進行）；②片 M成長時，相互撞擊 —顯微裂紋 ； ③ C原子偏聚在孿晶界上 —脆性 ? 1)產(chǎn)生原因 — 撞擊機理 只在片 M中產(chǎn)生 M的長大速度極快 —引起片 M相互撞擊 —M的脆性大，且片 M不能作相應(yīng)的塑 變來消除應(yīng)力 —應(yīng)力 ?產(chǎn)生裂紋 類型：穿針型、邊界型 2）影響顯微裂紋的因素 裂紋敏感度：單位體積中的裂紋面積 SV ① 碳含量的影響： ?c?% {225}? ?c??SV? ?c?% {259}? ?c??M形態(tài)改變（厚而短） —M尺寸 ?撞擊幾率 ? SV? ② 奧氏體晶粒大小的影響 :A晶粒 ?? SV?；奧氏體化溫度 ?? SV? ③ 淬火冷卻溫度： T越低 ? AR減少 ?M量 ?? SV? ④ M轉(zhuǎn)變量的影響： f ?? SV?，當 f?27%， SV不再隨 f增大 3）控制措施 ①使奧氏體化溫度降低 晶粒小， M中含碳量少； ②等溫淬火 下貝氏體； ③淬火后立即回火，以利于裂紋的焊合。 4） M的斷裂機制 ①高碳片狀 M:裂紋源是 M內(nèi)的顯微裂紋 ②低碳板條 M:小應(yīng)力 —變形自我吸收； 大應(yīng)力 —沿 M束的橫截面擴展 {100} 小結(jié)：塑韌性主要決定于亞結(jié)構(gòu)的類型 孿晶 ?塑韌性 ? ① Ms??孿晶 ??塑韌性 ?； ② AR的存在提高斷裂韌性和疲勞壽命。 三、馬氏體的相變誘發(fā)塑性 合金在 M轉(zhuǎn)變過程中塑性有所增加 產(chǎn)生原因：①應(yīng)變誘發(fā) M?加工硬化率 ??形變 困難，阻礙頸縮 提高均勻形變的塑性；②應(yīng)力集 中處產(chǎn)生應(yīng)變誘發(fā) M，比容比母相大 — 應(yīng)力松弛 ? 防止裂紋產(chǎn)生 應(yīng)用：變塑鋼 Md?20℃ ?Ms 四、馬氏體彈性模量 E— 金屬間原子結(jié)合力的大小 M中固溶碳量 ??晶格畸變 ?Fe原子間結(jié)合力 ? ?E? 回火后，過飽和碳脫溶析出 — E恢復(fù) 五、馬氏體的其它性能 ：單位質(zhì)量物質(zhì)的體積 — 密度的倒數(shù) M?P?A ?c??比容差 ??淬火前后體積變化 ??組織應(yīng)力 ??變形開裂傾向 ? ： ?c??磁飽和強度 ? M內(nèi)應(yīng)力高 ?磁矯頑力高 ： ?c??電阻 ? 一、奧氏體的穩(wěn)定化現(xiàn)象 ：由于 外界條件 的變化而引起 A?M呈 遲滯 現(xiàn)象。 ：熱穩(wěn)定化 —等溫停留或冷卻緩慢 機械穩(wěn)定化 —形變 ： AR%?、 M%? ：① HRC?、耐磨性 ?對高碳鋼、滲碳鋼危害大；②易變形開裂：體積變化、 AR不穩(wěn)定 。 ③ 可降低低溫鋼的脆性；④可降低回火脆性； ⑤可提高軸承鋼的接觸疲勞強度；⑥斷裂韌性 ? 二、奧氏體的熱穩(wěn)定化 ：鋼在淬火冷卻過程中由于冷卻緩慢或中途停留而引起 A向 M轉(zhuǎn)變呈現(xiàn) 遲滯現(xiàn)象。 167。 57 奧氏體的穩(wěn)定化 Ms點上下等溫停留、 塑性變形、 M使相鄰 A協(xié)作變形 Ms?、繼續(xù)轉(zhuǎn)變溫度 ?、 AR量 ? 1）等溫停留時間： t??滯后溫度值 ?、 M總量 ? 奧氏體穩(wěn)定化的度量指標：①滯后溫度值 ?； ② AR%增值 ? ??、 ???穩(wěn)定化程度 ? 2）停留溫度： T??穩(wěn)定化程度 ? 到達某一溫度，穩(wěn)定化 ?反穩(wěn)定化 3）化學成分： ?c??A穩(wěn)定化程度 ? 4）冷卻速度： V?? AR%?穩(wěn)定化 程度 ? （原子熱運動規(guī)律） C、 N原子與位錯相互作用 ?釘扎位錯（柯氏氣團） A得到強化 ?切變阻力 ? T高：原子熱運動 ? ? 柯氏氣團量 ? ?熱穩(wěn)定化 ?； T低：原子熱運動 ? ? 柯氏氣團量 ? ?熱穩(wěn)定化 ?； T過高：原子擴散能力 ? ??原子脫離位錯逸去 —破壞柯氏氣團 ?穩(wěn)定化 ? 反穩(wěn)定化 三、奧氏體的機械穩(wěn)定化 ： ?Md 塑變 抑制隨后冷卻時的 M轉(zhuǎn)變 ?Ms? ：少量塑變 促進 M轉(zhuǎn)變；大量塑變 抑制 M轉(zhuǎn)變 形變溫度 ?對 A穩(wěn)定性影響 ? —形變在母相中造成了不同的缺陷組態(tài) ①少量塑變 ?A中層錯 ?、在晶界和孿晶界處因形成位錯網(wǎng)絡(luò)和胞狀結(jié)構(gòu)而出 現(xiàn)更多的應(yīng)力集中部位 ?M形核率 ?； ②大量塑變 出現(xiàn)大量高密度位錯、亞晶界 ?母相強化 ?切變阻力 ? M形成 ?周圍 A協(xié)作變形、體積膨脹 ?A受壓 +機械穩(wěn)定化（ Ms點以下）：停留溫度 ??熱穩(wěn)定 ?、機械穩(wěn)定 ? 機械穩(wěn)定化 四、應(yīng)用 AR ①分級淬火；②等溫淬火；③ A化溫度 ??溶入較多碳化物 ?Ms? ，而盡量減少 AR ①冷卻較快的普通淬火 — 形狀簡單工件； ② Ms點附近短時停留分級淬火； ③淬火后立即冷處理；④淬火 +回火 —AR發(fā)生反穩(wěn)定化 AR的穩(wěn)定性 淬火 +冷處理