第八章贝氏体转变详解演示文稿

（五）反常贝氏体
在过共析钢中可 以见到，形成温度 在350 ℃稍上，F夹 在 两 片 Cem 中 间 的 组织形态。
（六）柱状贝氏体
一般在高碳碳素钢或高碳中合金钢中当温度处 于下贝氏体形成温度范围时出现，F呈放射状，碳 化物分布在F内部，形成时不产生表面浮凸。
（七）BⅠ、BⅡ、BⅢ
日本的大森在研究低碳低合金钢时发现，在某些钢 中的贝氏体可以明显地分为三类，分别把这三类B称 为第一类、第二类和第三类贝氏体，并用BⅠ、BⅡ、 BⅢ分别表示。
8.2贝氏体转变的基本特征
（一）贝氏体转变温度范围 贝氏体转变也有一个上限Bs点，也有一个下限温
度Bf点，Bf与Ms无关。 （二）贝氏体转变产物
也是由α相与碳化物组成的机械混合物，但与珠光 体不同，不是层片状组织，且组织形态与转变温度密 切相关，其中包括α相的形态、大小以及碳化物的类型 及分布等均随转变温度而异。
（一）、贝氏体等温转变动力学
贝氏体等温形成 图 与P转变相同，B的等温动力学曲线也具有S形，
但B等温转变不能进行到底。等温温度愈高，愈接 近Bs点，等温转变量愈少。
贝氏体等温转变动力学图 贝氏体等温转变动力学图也呈C形。转变在BS温度以 下才能实行，转变速度先增后减。
2、形成温度范围
在B转变区的较高温度范围内形成，对于中、高碳钢约 在350~550℃范围内形成，所以上贝氏体也称高温贝氏体。
3、组织形态
上贝氏体是一种两相组织，是由α相和渗碳体组成的， 成束的大致平行的α相板条自A晶粒晶界的一侧或两侧向A 晶粒内部长大，渗碳体（有时还有残余A）分布于α相板 条之间，整体看呈羽毛状。
BⅠ约在600~500℃之间形成，无碳化物析出；
BⅡ约在500~450℃之间形成，碳化物在F之间析出；
BⅢ约在450℃~Ms之间形成，碳化物分布在F内部。
（八）、贝氏体的力学性能
一般来说，下贝氏体的强度 较高，韧性也较好，而上贝 氏体的强度低，韧性差。
贝氏体的强度（硬度）
影响贝氏体强度的 因素有：
（三）下贝氏体 1、组成
由F和碳化物（为ε-FexC）组成的二相非层片状 混合物。
2、形成温度范围
一般在350 ℃ ~Ms之间的低温区。
3、组织形态
也是一种两相组织，由α相与碳化物组成。 α相的 立体形态呈片状（或透镜片状），在光学显微镜下呈 针状，与片状M相似。形核部位大多在A晶界上，也有 相当数量位于A晶内，碳化物为Cem或ε-碳化物，碳化 物呈细片状或颗粒状，排列成行，约以55°~60°角度与 下贝氏体的长轴相交，并且仅分布在F片内部。钢的化 学成份、A晶粒度和均匀化程度对下贝氏体的组织形 态影响较小。
（三）贝氏体转变动力学 贝氏体转变也是一个形核长大过程，可以等温形
成，也可以连续冷却形成，等温形成需要孕育期，等 温形成图也呈C字形。
（四）贝氏体转变的不完全性 贝氏体转变一般不能进行到底，通常随转变温度的升
高，转变的不完全程度增大，即转变具有自制性，在等 温时有可能出现二次珠光体转变。
（五）贝氏体转变的扩散性 贝氏体转变过程中存在有原子的扩散，但只有碳原
第八章贝氏体转变详解演示文 稿
优选第八章贝氏体转变
富碳的A在随后的冷却过程中可能转变为P、B、M或 保持不变。所以说无碳化物贝氏体不能单独存在。
3、晶体学特征及亚结构
惯习面为{111}，位向关系为K—S关系；F内有一定数 量的位错。
（二）上贝氏体 1、组成
上贝氏体由F和碳化物（主要为Fe3C）组成的二相非层 片状混合物。
影响组织形态的因素
C%：随钢中碳含量的增加，上贝氏体中的α相板 条更多、更薄，Cem的形态由粒状、链球状而成为短 杆状，Cem数量增多，不但分布于α相之间，而且可能 分布于各α相内部。
形成温度：随形成温度的降低， α相变薄，渗碳 体更小，且更密集。
4、晶体学特征及亚结构 F的惯习面为{111}A，位向关系接近于K—S关系 亚结构为位错，位错密度较高，能形成缠结。
1、贝氏体铁素体条或 片的粗细
形成温度越低，F晶粒 的越小，F条(片)越细， 晶界越多，贝氏体强度 越高。
2、弥散碳化物质点
下贝氏体中碳化物颗粒较小，颗粒数量也较多，所 以碳化物对下贝氏体强度的贡献也较大；而上贝氏体中 碳化物颗粒较粗，且分布在铁素条间，分布极不均匀， 所以上贝氏体的强度要比下贝氏体低得多。
子的扩散，而Fe及合金元素的原子均不发生扩散。 （六）贝氏体转变晶体学特征
贝氏体中F形成时也能产生表面浮凸，这说明F在形 成时同样与母相的宏观切变有关，母相与新相之间维持 第二共格关系。 （七）贝氏体中F的碳含量
贝氏体中F的碳含量也是过饱和的，且随转变温度的降 低过饱和程度增大。
8.3贝氏体转变动力学
3、溶质元素的固溶强化作用
形成温度越低，碳原子不易通过界面扩散，F的含碳 量越大，过饱和度增大，固溶强化作用大，强度高。
4、位错亚结构密度
形成温度பைடு நூலகம்低，位错密度高，强度高。
综上所述，贝氏 体的强度随形成温度 降低而增强。
贝氏体的韧性
可以看出下贝氏 体的韧性优于上贝氏 体。从整体上看随贝 氏体的形成温度的降 低，强度的逐渐增加， 韧性并不降低，反而 有所增加。
上贝氏体的冲击韧性低于下贝氏体的原因有：
(1)、上贝氏体中的渗碳体呈不连续的短杆状分布在 铁素体条之间，铁素体和渗碳体分布有明显的方向 性，这种形态使铁素体条间成为脆性通道；
(2)、上贝氏体由彼此平行的铁素体条构成，好似一 个晶粒，而下贝氏体铁素体片彼此位向差很大，能 看作一个晶粒的部位尺寸很小，所以上贝氏体的有 效晶粒直径远远大于下贝氏体。
4、亚结构
下贝氏体亚结构为位 错无孪晶， α相中碳的 含量是过饱和的，随转 变温度降低，过饱和程 度增大。
（四）粒状贝氏体 1、形成温度 形成于上贝氏体转变区上限温度范围内。在一定的 冷速范围内连续冷却得到的，组织为(F+A)的二相 混合物。 2、组织特征 大块状或针状 F基体内分布一些颗粒状小岛，小岛 为富碳的A。富碳的A小岛在随后的冷却过程中有 三种可能： （1）、部分或全部分解为F和碳化物； （2）、部分转变为M； （3）、全部保留为Ar。