第四章第六節(jié)

1、第四章第六節(jié)第四章第六節(jié)材料科學(xué)基礎(chǔ)材料科學(xué)基礎(chǔ)第八章第六節(jié)第八章第六節(jié)固態(tài)相變固態(tài)相變固態(tài)相變固態(tài)相變貝氏體貝氏體轉(zhuǎn)變溫度介于轉(zhuǎn)變溫度介于珠光體轉(zhuǎn)變珠光體轉(zhuǎn)變和和馬氏馬氏體轉(zhuǎn)變體轉(zhuǎn)變之間，又稱為之間，又稱為中溫轉(zhuǎn)變中溫轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)變速，轉(zhuǎn)變速率遠(yuǎn)比馬氏體轉(zhuǎn)變低。率遠(yuǎn)比馬氏體轉(zhuǎn)變低。一、貝氏體的形態(tài)及晶體學(xué)一、貝氏體的形態(tài)及晶體學(xué)上貝氏體上貝氏體 下貝氏體下貝氏體粒狀貝氏粒狀貝氏體體 無碳化物貝氏體無碳化物貝氏體準(zhǔn)貝氏體準(zhǔn)貝氏體 柱狀貝氏體柱狀貝氏體反常貝氏體反常貝氏體固態(tài)相變固態(tài)相變概念：概念：貝氏體鐵素體貝氏體鐵素體貝氏體片貝氏體片1. 上貝氏體上貝氏體(B上上） 形成溫度較高，多在奧氏體晶界

2、成核，自形成溫度較高，多在奧氏體晶界成核，自晶界的一側(cè)或兩側(cè)向晶內(nèi)長大，呈羽毛狀晶界的一側(cè)或兩側(cè)向晶內(nèi)長大，呈羽毛狀特征。典型特征。典型B上上的貝氏體鐵素體的慣習(xí)面為的貝氏體鐵素體的慣習(xí)面為111f，符合，符合K-S關(guān)系。關(guān)系。固態(tài)相變固態(tài)相變上貝氏體上貝氏體(B上上） 多在奧氏體晶界成核，自晶界的一側(cè)或兩多在奧氏體晶界成核，自晶界的一側(cè)或兩側(cè)向晶內(nèi)長大，呈羽毛狀特征。側(cè)向晶內(nèi)長大，呈羽毛狀特征。固態(tài)相變固態(tài)相變2. 下貝氏體（下貝氏體（B下下) 針狀或片狀貝氏體鐵素體內(nèi)分布呈一定角度針狀或片狀貝氏體鐵素體內(nèi)分布呈一定角度排列的排列的-碳化物，各下貝氏體之間都有一定碳化物，各下貝氏體之間都有一

3、定的交角，立體形貌呈透鏡片狀。亞結(jié)構(gòu)為位的交角，立體形貌呈透鏡片狀。亞結(jié)構(gòu)為位錯，貝氏體鐵素體與錯，貝氏體鐵素體與奧氏體的取向關(guān)系為奧氏體的取向關(guān)系為K-S關(guān)系關(guān)系,慣習(xí)面有慣習(xí)面有110f, 254f，569f等。等。固態(tài)相變固態(tài)相變3. 粒狀貝氏體粒狀貝氏體 一般是在稍高于上貝氏體的形成溫度下形成，一般是在稍高于上貝氏體的形成溫度下形成，由條狀貝氏體鐵素體與島狀物組成，島狀物多由條狀貝氏體鐵素體與島狀物組成，島狀物多為馬氏體和奧氏體，稱為馬氏體和奧氏體，稱M-A島。島。 固態(tài)相變固態(tài)相變粒狀貝氏體：粒狀貝氏體：貝氏體鐵素體島狀物（貝氏體鐵素體島狀物（M-A島）島） 固態(tài)相變固態(tài)相變4. 無

4、碳化物貝氏體無碳化物貝氏體 在上貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)的上部溫度范圍內(nèi)形成在上貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)的上部溫度范圍內(nèi)形成, 為一組大致平行的貝氏體鐵素體條，板條尺為一組大致平行的貝氏體鐵素體條，板條尺寸及間距較寬，條間夾有富碳奧氏體。寸及間距較寬，條間夾有富碳奧氏體。固態(tài)相變固態(tài)相變5. 準(zhǔn)上貝氏體準(zhǔn)上貝氏體 由條狀貝氏體鐵素體和條間的殘余奧氏體薄由條狀貝氏體鐵素體和條間的殘余奧氏體薄膜組成。膜組成。固態(tài)相變固態(tài)相變6. 準(zhǔn)下貝氏體準(zhǔn)下貝氏體 在其貝氏體鐵素體內(nèi)按一定角度排列著殘在其貝氏體鐵素體內(nèi)按一定角度排列著殘余奧氏體。余奧氏體。固態(tài)相變固態(tài)相變準(zhǔn)下貝氏體準(zhǔn)下貝氏體 在其貝氏體鐵素體內(nèi)按一定角度排列著殘在其貝

5、氏體鐵素體內(nèi)按一定角度排列著殘余奧氏體。余奧氏體。殘奧殘奧固態(tài)相變固態(tài)相變將鋼中可能出現(xiàn)的九種貝氏體歸類將鋼中可能出現(xiàn)的九種貝氏體歸類以上貝氏體為代表：以上貝氏體為代表：無碳化物貝氏體、粒狀貝氏體、反常貝氏體、無碳化物貝氏體、粒狀貝氏體、反常貝氏體、準(zhǔn)上貝氏體、上貝氏體；準(zhǔn)上貝氏體、上貝氏體；以下貝氏體為代表：以下貝氏體為代表：柱狀貝氏體、準(zhǔn)下貝氏體、特殊下貝氏體、柱狀貝氏體、準(zhǔn)下貝氏體、特殊下貝氏體、下貝氏體。下貝氏體。1. 1. 高溫范圍的轉(zhuǎn)變高溫范圍的轉(zhuǎn)變在較高溫度范圍內(nèi)，碳過飽和度較小，貝在較高溫度范圍內(nèi)，碳過飽和度較小，貝氏體鐵素體形成后，過飽和的碳可以通過氏體鐵素體形成后，過飽和的

6、碳可以通過界面迅速進(jìn)入奧氏體，并迅速向縱深擴散。界面迅速進(jìn)入奧氏體，并迅速向縱深擴散。若奧氏體的碳含量不高，不會析出碳化物，若奧氏體的碳含量不高，不會析出碳化物，于是得到貝氏體鐵素體及碳富化的奧氏體，于是得到貝氏體鐵素體及碳富化的奧氏體，即無碳化物貝氏體。即無碳化物貝氏體。固態(tài)相變固態(tài)相變二、貝氏體的形成過程二、貝氏體的形成過程2. 2. 中間溫區(qū)的轉(zhuǎn)變中間溫區(qū)的轉(zhuǎn)變界面附近的奧氏體中的碳含量將伴隨著貝界面附近的奧氏體中的碳含量將伴隨著貝氏體鐵素體的生長而顯著升高，當(dāng)奧氏體氏體鐵素體的生長而顯著升高，當(dāng)奧氏體中析出碳化物，形成羽毛狀上貝氏體。中析出碳化物，形成羽毛狀上貝氏體。固態(tài)相變固態(tài)相變3

7、. 低溫范圍的轉(zhuǎn)變低溫范圍的轉(zhuǎn)變 初形成的貝氏體鐵素體過飽和度較大，形初形成的貝氏體鐵素體過飽和度較大，形態(tài)由板條狀轉(zhuǎn)變?yōu)橥雇哥R片狀。態(tài)由板條狀轉(zhuǎn)變?yōu)橥雇哥R片狀。1. 1. 貝氏體轉(zhuǎn)變的熱力學(xué)貝氏體轉(zhuǎn)變的熱力學(xué)貝氏體形成時應(yīng)變能小于馬氏體轉(zhuǎn)變時的應(yīng)貝氏體形成時應(yīng)變能小于馬氏體轉(zhuǎn)變時的應(yīng)變能，而大于珠光體轉(zhuǎn)變時的應(yīng)變能，貝氏變能，而大于珠光體轉(zhuǎn)變時的應(yīng)變能，貝氏體轉(zhuǎn)變的上限溫度體轉(zhuǎn)變的上限溫度B Bs s與與B B0 0之間的溫度差小于之間的溫度差小于T T0 0-M-Ms s，而大于，而大于A A1 1-A-Ar1r1。固態(tài)相變固態(tài)相變?nèi)?、貝氏體轉(zhuǎn)變的熱力學(xué)和動力學(xué)三、貝氏體轉(zhuǎn)變的熱力學(xué)和動力

8、學(xué)2. 2. 貝氏體轉(zhuǎn)變動力學(xué)貝氏體轉(zhuǎn)變動力學(xué)貝氏體等溫轉(zhuǎn)變不能進(jìn)行到終了貝氏體等溫轉(zhuǎn)變不能進(jìn)行到終了( (B B轉(zhuǎn)變不完轉(zhuǎn)變不完全性全性）。貝氏體轉(zhuǎn)變是在中溫區(qū)發(fā)生的，轉(zhuǎn)）。貝氏體轉(zhuǎn)變是在中溫區(qū)發(fā)生的，轉(zhuǎn)變依賴于碳原子的擴散。變依賴于碳原子的擴散。兩大學(xué)派：兩大學(xué)派：切變機制切變機制與與臺階機制臺階機制固態(tài)相變固態(tài)相變四、貝氏體轉(zhuǎn)變的學(xué)術(shù)爭論四、貝氏體轉(zhuǎn)變的學(xué)術(shù)爭論分歧包括：分歧包括： 1. 1. 貝氏體的定義貝氏體的定義切變學(xué)派認(rèn)為切變學(xué)派認(rèn)為, ,貝氏體是指在中溫轉(zhuǎn)變時貝氏體是指在中溫轉(zhuǎn)變時切切變變形成的非片層狀產(chǎn)物形成的非片層狀產(chǎn)物; ;臺階派認(rèn)為臺階派認(rèn)為, ,貝氏體貝氏體為為“共析分解共析分解的非片層狀產(chǎn)物的非片層狀產(chǎn)物”。固態(tài)相變固態(tài)相變3. 3. 貝氏體轉(zhuǎn)變的機制貝氏體轉(zhuǎn)變的機制2. 2. 貝氏體轉(zhuǎn)變動力學(xué)貝氏體轉(zhuǎn)變動力學(xué)1. 1. 貝氏體的強度貝氏體的強度下貝氏體中碳化物顆粒小、數(shù)量多、分布均下貝氏體中碳化物顆粒小、數(shù)量多、分布均勻，對合金強化的貢獻(xiàn)較大；上貝氏體的強勻，對合金強化的貢獻(xiàn)較大；上貝氏體的強度比下貝氏