熱處理原理之貝氏體轉變-在線瀏覽
2025-06-17 02:37本頁面
【正文】 一定的速度連續(xù)冷卻獲得 ， 如正火 、 熱軋后的空冷 、 焊縫的熱影響區(qū)等 ， 后來的研究發(fā)現(xiàn)等溫也可以形成 。 F的 C%很低 ， 接近平衡狀態(tài) ，而 A的 C%卻很高 。 17 可存在于過共析鋼中 形成溫度在 350℃ 稍上 呈現(xiàn) F夾在兩片滲碳體中間的組織形態(tài) ㈤ 反常貝氏體 18 一般存在于高碳碳素鋼或高碳中合金鋼中 當溫度處于下貝氏體形成溫度范圍時出現(xiàn) ㈥ 柱狀貝氏體 F呈放射狀，碳化物分布在 F內部； 形成時不產生表面浮凸。 ㈦ 低碳低合金鋼中的 BⅠ 、 BⅡ 、 BⅢ BⅠ 約在 600～ 500℃ 之間形成 ， 無碳化物析出； 20 BⅡ 約在 500～ 450℃ 之間形成 ， 碳化物在 F之間析出； BⅢ 約在 450℃ ～ Ms之間形成 ， 碳化物分布在 F內部 。 下貝氏體 上貝氏體 無碳化物貝氏體 粒狀貝氏體 反常貝氏體 柱狀貝氏體 貝氏體 兩個基本過程決定了 B中兩個基本組成相的形態(tài) 、分布和尺寸 ， 進而決定整個 B的組織形態(tài)和性能 。 說明等溫處理過程中貝氏體轉變時發(fā)生了碳的再分配 。 奧氏體中貧碳區(qū) 析出了碳化物 保溫過程 貝氏體中的鐵素體 切變方式 26 若以亞共析鋼為例： 當 C0成分的 A被過冷到低于 BS點的 t 溫度時 ，它已處于 Acm延長線的下側 ， 這意味著碳在 A中處于過飽和狀態(tài) 。 當貧碳區(qū)的碳含量降低到 MS線以左時 ， 于是便發(fā)生馬氏體轉變 ， 從而形成 BF。 在其它鋼的 B下中碳化物為滲碳體與 ε碳化物的混合物 ， 或全為滲碳體； 一般地 ， 形成溫度越低 、 持續(xù)時間越短 ， 出現(xiàn) ε碳化物的可能性越大 。 碳化物相 滲碳體 ε碳化物 上貝氏體 鋼的成分 形成溫度 持續(xù)時間 下貝氏體 28 B轉變的驅動力同樣是新舊兩相之間的自由能之差 ㈡ 貝氏體轉變的熱力學分析 ⑴ 貝氏體轉變的驅動力 VdG V G S V G??? ? ? ? ? ? ? ?因而 B轉變不需要 M轉變那樣大的過冷度 B轉變時 A中碳發(fā)生了再分配 ， 使 F中碳含量降低導致 F的自由能降低 ， 從而 ΔG V增大 B與 A的之間的比容差 ，小于 M與 A之間的比容差 ， 因此 ε 減小 29 ⑵ BS點及其與鋼成分的關系 Bs點就是 A和 B之間的自由能差達到相變所需要的最小驅動力值時的溫度 。 上式適用于下列成分的鋼： C=~%, Cr≤%, Mn=~%, Mo≤%, Ni≤5%。 30 貝氏體轉變機理 鐵素體 碳化物 貝氏體 低碳相 高碳相 說明 B相變過程中伴隨有碳原子的擴散 B形成時在光滑試樣表面產生浮凸 BF與母相 A之間保持第二類共格關系并具有一定的晶體學位向關系 說明 BF的形成是 M相變 31 因此 ， 一般認為 B相變是 M相變加碳原子的擴散 。 目前存在兩種假說：恩金 B相變假說和柯俊 B相變假說 。 該假說認為 ， 在 B發(fā)生之前 ， A中已經發(fā)生了 C原子的擴散與再分布 ， 形成了富碳 A區(qū)和貧碳 A區(qū) 。 34 那么 ， 在 MS點以上溫度 ， 以 M相變機制進行轉變的 B相變是如何滿足熱力學條件的呢 ？ 柯俊認為 ， 在 MS點以上溫度時 ， 若相變的進行能夠使 ΔGv值增大 、 使 Vε值減小 ， 從而使 ΔG達到負值 ，則 M相變也可以發(fā)生 。 35 貝氏體轉變包括 BF的形成以及碳化物的析出 。 在爭論中最主要的是切變機制與臺階機制之爭 。 據(jù)此 ， 認為魏氏鐵素體即 BF， BF與 M一樣 ， 也是通過切變機制形成的 。 37 在 BF形成后 ， BF中過飽和碳可以通過界面很快進入 A中而使 BF的碳含量降低到平衡濃度 。 ① 高溫范圍的轉變（無碳化物貝氏體） 原 A晶界 BF 富碳 A 由于溫度高 ， 初形成的F中碳的過飽和度很小 ，且碳在 F和 A中的擴散能力均很強 。 故界面附近的 A， 尤其是兩 F條之間的 A中的碳將隨 BF的長大而顯著升高 ， 當超過 A溶解度極限時 ， 將自 A中析出碳化物而形成羽毛狀的 B上 。 39 C在 BF中的過飽和度很大 ， 又不能通過界面進入 A，只能以碳化物形式在 BF內部析出 。 ③ 低溫范圍的轉變（下貝氏體） 在 350℃ 以下轉變時 ， 由于溫度低 ， 初形成的 BF的 C%高 ，故 BF的形態(tài)已由板條狀轉變?yōu)橥哥R片狀 。 40 41 一般認為 ， 在某些低碳鋼中出現(xiàn)的粒狀 B， 是由無碳化物 B演變而來的 。 因鋼的碳含量較低 ， 剩余 A中的碳含量也不超過其溶
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