原理第7章馬氏體相變-wenkub.com
2025-06-12 04:51 本頁面
【正文】 Ms點以下等溫停 留，熱穩(wěn)定化和機(jī)械穩(wěn)定化往往同時產(chǎn)生。 2)產(chǎn)生機(jī)理： 由于塑性變形引入缺陷 (或使缺陷增加 )，破壞了母相與新相(或其核坯 )之間的共格關(guān)系，使馬氏體轉(zhuǎn)變時原子運(yùn)動發(fā)生困難。 C%增加，穩(wěn)定化作用增加。這個加熱溫度稱為反穩(wěn)定化溫度。 分類： 奧氏體熱穩(wěn)定化 奧氏體機(jī)械穩(wěn)定化 第四章 馬氏體相變 熱穩(wěn)定化程度可用 滯后溫度間隔 θ 和 殘余奧氏體增量 δ 來表示。 高碳孿晶型馬氏體 強(qiáng)度高，但韌性很差。 馬氏體的相變塑性：鋼在馬氏體相變的同時產(chǎn)生相變塑性的現(xiàn)象稱馬氏體的相變塑性。 第四章 馬氏體相變 2）低碳鋼板條馬氏體的韌性－高 (1)馬氏體形成時容易產(chǎn)生“自回火”，松弛了淬火應(yīng)力，碳化物分布比較均勻 (合金鋼 )； (2)位錯網(wǎng)形成的胞狀位錯亞結(jié)構(gòu)分布不均勻，存在低密度位錯區(qū)，為位錯移動提供了余地，而位錯開動可以緩解應(yīng)力集中提高塑性； (3)無顯微裂紋存在。 第四章 馬氏體相變 馬氏體硬度和屈服強(qiáng)度與碳含量的關(guān)系 第四章 馬氏體相變 馬氏體的韌性 馬氏體的韌性主要取決于馬氏體的亞結(jié)構(gòu)： 低碳鋼馬氏體亞結(jié)構(gòu)為位錯； 高碳鋼馬氏體亞結(jié)構(gòu)為孿晶。 第四章 馬氏體相變 (4)馬氏體形變強(qiáng)化： α Fe 本身強(qiáng)度不高，由于馬氏體相變產(chǎn)生塑性變形， 塑性變形產(chǎn)生加工硬化使馬氏體強(qiáng)化。 合金元素對馬氏體的硬度影響不大。 舉例： Ms點略低于 0℃ 的 FeNiC 合金放置在 0℃ 一段時間，產(chǎn)生表面馬氏體，磨去表面試樣仍為奧氏體。 (1)由于降溫形成的 Δ G 很大， 共格關(guān)系（勢壘低，界面阻力很小 ，因此形核率 I 很大，轉(zhuǎn)變速度極快，可認(rèn)為與長大速度無關(guān)； (2)爆發(fā)式轉(zhuǎn)變，總轉(zhuǎn)變量 與溫度 有關(guān) (3)細(xì)晶粒爆發(fā)量較少，晶界是爆發(fā)傳遞的障礙。 (2)轉(zhuǎn)變過程中增加磁場，轉(zhuǎn)變量的增加趨勢與未加磁場相同， 撤去磁場，轉(zhuǎn)變量又回到未加磁場狀態(tài) 。 第四章 馬氏體相變 合金元素對 Ms的影響 第四章 馬氏體相變 3） 奧氏體化條件 對 MS的 影響具有雙重性， 加熱溫度高和保溫時間長 ，有利于 C 及 合金元素原子充分溶入到奧氏體中 (固溶強(qiáng)化 )，降低 Ms點；但同時奧氏體晶粒長大，缺陷減少，晶界強(qiáng)化作用降低，切變阻力減小， Ms點有提高趨勢。 550－ 7730Xc Xc Ms= (℃) 505－ 6670Xc Xc Ms Mf 碳含量對 Ms、 Mf的影響 第四章 馬氏體相變 (2)合金元素 合金元素對 Ms點影響比較復(fù)雜，多種合金元素同時作用的影響和一種合金元素的影響也不相同。 第四章 馬氏體相變 影響 Ms點的主要因素 1） 化學(xué)成分 (1)C%影響 C%的影響最為明顯 。 4） Ad點定義 獲得形變誘發(fā)馬氏體逆轉(zhuǎn)變的最低溫度。因此： (1)對于鋼和 Fe合金， Δ G很大，馬氏體快速長大或爆發(fā)式轉(zhuǎn)變； (2)對于有色合金 (如 AuCd)， Δ G很小，形成熱彈性馬氏體。 FeNiC馬氏體形態(tài)與碳含量的關(guān)系 第四章 馬氏體相變 四、馬氏體轉(zhuǎn)變的熱力學(xué) 相變的驅(qū)動力 理論上馬氏體相變的驅(qū)動力 : △ GV=GM－ GA＜ 0 A→M ， Δ GV必須小于零， 即轉(zhuǎn)變溫度必須低于 T0以下， 需要過冷度很大，但要滿足 該條件必須降低到很低溫度 Ms， Ms點很低。 第四章 馬氏體相變 片狀馬氏體存在顯微裂紋： 片狀馬氏體顯微裂紋是其形成時產(chǎn)生的，先形成的第一片馬氏體貫穿整個原奧氏體晶粒，使后形成的馬氏體片大小受到限制，因此馬氏體片的大小不同。對于碳鋼： C%＜ %時，板條馬氏體； %＜ C%＜ %時，板條馬氏體和片狀馬氏體混合組織； %時＜ C%時，全部為片狀馬氏體組織。 亞結(jié)構(gòu)： 根據(jù)內(nèi)部亞結(jié)構(gòu)的差異，可將片狀馬氏體的亞結(jié)構(gòu)分為以中脊為中心的相變孿晶（中間部分）和無孿晶區(qū)（片的周圍部分，存在位錯）。 片狀馬氏體的形成溫度： MS≈200 ～ 100℃ （ WC≈ ～ %） MS100℃ （ WC≈ ～ %） 第四章 馬氏體相變 顯微結(jié)構(gòu)： 馬氏體片間相互不平行，先形成的第一片馬氏體貫穿整個原奧氏體晶粒，將奧氏體晶粒分成兩部分，使后形成的馬氏體片大小受到限制，因此馬氏體片的大小不同。 位向關(guān)系： 在一個板條束內(nèi)，馬氏體慣習(xí)面接近 {111}γ ；馬氏體和奧氏體符合介于 KS 關(guān)系和西山 (N)關(guān)系之間的 GT關(guān)系最多；符合KS關(guān)系和西山 (N)關(guān)系的較少，在一個板條束內(nèi)，存在幾種位向關(guān)系的原因尚不清楚。對于碳鋼： C%＜ %時，板條束和板條塊比較清楚； %＜ C%＜ %時，板條束清楚而板條塊不清楚； %＜ C%＜ %時，無法辨認(rèn)板條束和板條塊，板條組織逐漸消失并向片狀馬氏體組織過渡。亞結(jié)構(gòu)為位錯，也稱位錯馬氏體。研究表明， C 原子是優(yōu)先占據(jù)第三亞點陣的。 C原子在α Fe中有三組可能的位置，依其短軸所在方向而定。 第四章 馬氏體相變 新生馬氏體異常正方度 實驗證明，許多鋼新生成的馬氏體 (淬火溫度得到的馬氏體而不是室溫 )的正方度與公式計算結(jié)果不符： c/a相當(dāng)?shù)蜁r稱為異
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