第四章

貝氏體轉變第一節(jié)貝氏體的組織形態(tài)等溫低(＜MS)，A→M+Ar；等溫高(550℃-A1)，A→P；等溫劇中(550℃-MS)，A→B。馬氏體M：過飽和α(F)。珠光體P：飽和α(F)+碳化物。貝氏體B：低過飽和α(F)+碳化物。第一節(jié)貝氏體的組織形態(tài)貝氏體B包括:上貝氏體B上、下貝氏體B下、無碳化物貝氏體B無、粒狀貝氏體B粒、柱狀貝氏體B柱和反常貝氏體B反。產(chǎn)生于轉變溫度在350℃-550℃之間的中低碳鋼中。由低C飽和度的α(F)與碳化物混合組成。BF上呈板條狀，碳化物呈細片或桿狀且分布于板條之間。第一節(jié)貝氏體的組織形態(tài)C%↑，細片狀碳化物→桿狀碳化物。轉變不充分，則α(F)呈羽毛狀；轉變充分，則呈板條狀，金相類似于板條馬氏體M板。相對于M、P而言，B上的強度、硬度不是最高，但塑性、韌性很差，即很脆。第一節(jié)貝氏體的組織形態(tài)下貝氏體B下：形成于350℃-MS之間的Fe-C合金中。由較低C飽和度α(F)與碳化物混合組成。低碳鋼，BF下呈板條狀，碳化物呈粒狀。高碳鋼，BF下呈針狀(片/雙凸透鏡/竹葉)，碳化物呈粒狀。第一節(jié)貝氏體的組織形態(tài)中碳鋼，BF下呈板條狀和針狀，碳化物呈粒狀。C%↑,板條狀BF下數(shù)量↓,針狀BF下數(shù)量↑。相對M、P而言，下貝氏體B下的強、硬度較高，且一定塑性，韌性很好。B上和B下的亞結構為位錯，且B下位錯密度＞B上位錯密度。第一節(jié)貝氏體的組織形態(tài)高碳鋼的C%高，A穩(wěn)定性較高，則形成針狀下貝氏體B下針或針狀馬氏體M針。低、中碳鋼則可形成板條狀上貝氏體B上板、板條狀下貝氏體B下板和板條狀馬氏體M板。貝氏體B與馬氏體M的根本區(qū)別：貝氏體B存在碳化物，而馬氏體M無碳化物。在一定條件下（等溫接近550℃、A成分不均勻），低、中碳碳素鋼可形成無碳化物貝氏體B無。第一節(jié)貝氏體的組織形態(tài)無碳化物貝氏體B無由很低C過飽和度α(F)（接近平衡C%）和非碳化物相（組織）混合而成。非碳化物相(組織)可為馬氏體M及殘余奧氏體Ar、貝氏體B、珠光體P或奧氏體A。α(F)呈板條狀，非碳化物相(組織)則分布于板條間。第一節(jié)貝氏體的組織形態(tài)無碳化物貝氏體B無又謂鐵素體貝氏體，強度、硬度相對較低。低、中碳合金鋼在接近550℃溫度范圍內(nèi)，則形成粒狀貝氏體B粒。粒狀貝氏體由很低C過飽和度α(F)和非碳化物相(組織)混合而成。第一節(jié)貝氏體的組織形態(tài)α(F)呈板條狀，而非碳化物相(組織)呈粒狀(島狀)，位于板條內(nèi)。非碳化物相(組織)可為馬氏體M、珠光體P或奧氏體A。強度硬度較高，韌性較好，但其力學性能變化范圍大。第二節(jié)貝氏體轉變特點和形成過程B轉變溫度位于P轉變溫度與M轉變溫度之間，即600℃--MS。B轉變兼具P轉變和M轉變的特點，同時又不完全同于P和M轉變。B轉變條件：較大的過冷度A的微觀C成分不均勻第二節(jié)貝氏體轉變特點和形成過程B形成過程包括三個階段：ⅠFe基體的切變ⅡC原子的擴散Ⅲ剩余A的轉變B轉變溫度不同，過冷度不同，C原子擴散能力不同，使Ⅱ階段進程不同，剩余A的狀態(tài)不同。冷卻至室溫的速度不同，剩余A的轉變產(chǎn)物不同。第二節(jié)貝氏體轉變特點和形成過程550℃左右，ΔT稍大，C擴散能力稍強。Ⅰ階段：對于低、中碳碳素鋼，于A晶界貧碳微區(qū)發(fā)生切變，形成低于平衡C%的鐵素體BF晶核，并長大而成板條狀。Ⅱ階段：C原子擴散至BF相鄰的A中，并向遠處擴散，使A的C%及分布均勻性↑，A的穩(wěn)定性↑，且存在于BF板條間。Ⅲ階段：在冷卻至室溫過程中，剩余A轉變?yōu)镻或M或A。獲得無碳化物貝氏體B無。第二節(jié)貝氏體轉變特點和形成過程550-500℃，ΔT較大，C擴散能力較弱。Ⅰ階段：對于低、中碳合金鋼，于A晶界貧碳微區(qū)發(fā)生切變，形成近平衡C%的低過飽和鐵素體BF晶核，并長大而成板條狀。Ⅱ階段：C原子擴散至BF相鄰的A中，使A的C%↑，穩(wěn)定性↑，且被大量長大合并的BF板條分割呈島狀。Ⅲ階段：在冷卻至室溫過程中，剩余A轉變?yōu)镻或M或A或其它B。獲得粒狀貝氏體B粒。第二節(jié)貝氏體轉變特點和形成過程500-450℃，ΔT大，C擴散能力弱(A中)。Ⅰ階段：對于Fe-C合金，于A晶界貧碳微區(qū)發(fā)生切變，形成略高于平衡C%的低過飽和鐵素體BF晶核，并長大而成板條狀。Ⅱ階段：C原子短程擴散至BF相鄰的A中，使相鄰界面處A的C%↑，形成FeC化合物，呈短棒狀，分布于BF板條間。Ⅲ階段：剩余A中C向FeC化合物擴散，產(chǎn)生貧碳區(qū)，然后重復Ⅰ階段進程。獲得上貝氏體B上。第二節(jié)貝氏體轉變特點和形成過程450℃-MS，ΔT更大，C擴散更弱(A和F)。Ⅰ階段：對于Fe-C合金，于A晶界貧碳微區(qū)發(fā)生切變，形成高于平衡C%的較低過飽和鐵素體BF晶核，并長大而成板條狀。Ⅱ階段：C原子在BF內(nèi)短程擴散，產(chǎn)生大量高碳微區(qū)，形成FeC化合物，呈粒狀，分布于BF板條內(nèi)及之間。獲得下貝氏體B下。第二節(jié)貝氏體轉變特點和形成過程貝氏體B轉變本質(zhì)：切變+擴散貝氏體B轉變的特點：過冷度比馬氏體M轉變的小，比珠光體P轉變的大；兼具珠光體P轉變的擴散型和馬氏體M轉變的切變型；多數(shù)情況下轉變不完全；轉變速度慢于馬氏體M轉變速度。第三節(jié)影響貝氏體轉變的因素奧氏體A的穩(wěn)定性↑，則貝氏體B轉變速度VB↓，即BS點↓。表現(xiàn)：冷卻轉變曲線向下或(和)向右移。化學成分隨C%↑，則VB↓，BS點↓。除Co、Al等元素外，其它合金元素均使VB↓，BS點↓。奧氏體化溫度↑，保溫時間↑，則VB↓，BS點↓。第三節(jié)影響貝氏體轉變的因素冷卻過程中等溫停留：BS點上附近等溫，則VB↑，BS點↑。BS點下附近等溫，則后續(xù)的VB↓和BS點↓。BS點下較低溫等溫，則后續(xù)VB↑和BS點↑。BS-MS溫度區(qū)間進行塑性變形，則后續(xù)VB↑，后續(xù)BS點↑。第四節(jié)貝氏體力學性能