原理第8章贝氏体转变-文档资料

第五章 贝氏体转变
\ 3、无碳化物贝氏体
1）形成温度范围 一般形成于低碳钢中，在B转变的最高温度范围内形成。
2）组织形态 是一种单相组织，由大致平行的F板条组成，F板条自A晶界形成，成束地向 一侧晶粒内长大，在F板条之间为富碳的A。F板条较宽、间距较大，随转变温度 下降，F板条变窄、间距缩小。 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}γ，位向关系为K—S关系；F内有一定数量的位错。
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。
第五章 贝氏体转变
GCr15 钢的下贝Leabharlann 体组织 钢中典型下贝氏体组织示意图
第五章 贝氏体转变
较低温度下形成的下贝氏体
第五章 贝氏体转变
3)晶体学特征及亚结构 下贝氏体形成时也会在光滑试样表面产生浮突，但其形状与上贝氏体组织
不同： 上贝氏体的表面浮突大致平行，从奥氏体晶界的一侧或两侧向晶粒内部伸
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原理第8章贝氏体转变
第五章 贝氏体转变
在珠光体转变与马氏体转变温度范围之间，过冷奥氏体将按另一种转变机 制转变。由于这一转变在中间温度范围内发生，故被称为中温转变。在此温度 范围内，铁原子已难以扩散，而碳原子还能进行扩散，这就决定了这一转变既 不同于铁原子也能扩散的珠光体转变以及碳原子也基本上不能扩散的马氏体转 变。为纪念美国著名冶金学家Bain，此转变被命名为贝氏体转变，转变所得产 物则被称为贝氏体。
第五章 贝氏体转变
值得指出的是，在含有 Si 或Al的钢中，由于Si和 Al具有延缓渗碳体沉淀 的作用，使铁素体条之间的奥氏体为碳所富集而趋于稳定，因此很少沉淀或基 本上不沉淀出渗碳体，形成在条状铁素体之间夹有残余奥氏体的上贝氏体组织。
第五章 贝氏体转变
2、下贝氏体
1）形成温度范围 一般在350℃-Ms之间的低温区。对于中、高碳钢，下贝氏体大约在
第五章 贝氏体转变
无碳化物贝氏体
第五章 贝氏体转变
4、BⅠ、BⅡ、BⅢ
日本的大森在研究低碳低合金高强钢时发现，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。
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。
展；而下贝氏体的表面浮突往往相交呈“”形，而且还有一些较小的浮突在先 形成的较大浮突的两侧形成。
下贝氏体中铁素体的碳含量远远高于平衡碳含量。下贝氏体铁素体的亚结构 与板条马氏体和上贝氏体铁素体相似，也是缠结位错，但位错密度往往高于上 贝氏体铁素体，而且未发现有孪晶亚结构存在。
下贝氏体中α相与A之间的位向关系为K—S关系，惯习面不确定，可能是 {110}γ、{254}γ及{569}γ中的一种。
典型的上贝氏体组织在光镜下观察时呈羽毛状、条状 针状，少数呈椭圆 形或矩形。在电镜下观察时，可看到上贝氏体组织为一束大致平行分布的条状 铁素体和夹于条间的断续条状碳化物的混合物，在条状铁素体中有位错缠结存 在。
第五章 贝氏体转变
T8 钢的上贝氏体组织
钢中典型上贝氏体组织示意图
第五章 贝氏体转变
较高温度形成的上贝氏体
第五章 贝氏体转变
二、贝氏体的组织形态和晶体学
贝氏体组织形态随钢的化学成分以及形成温度不同而异，其主要形态为上 贝氏体和下贝氏体两种，还有一些其他形态的贝氏体。
1、上贝氏体
在贝氏体相变区较高温度范围内形成的贝氏体称为上贝氏体。对于中、高 碳钢来 说，上贝氏体大约在 350～550℃的温度区间形成。
第五章 贝氏体转变
影响上贝氏体组织形态的因素： C%：随钢中碳含量的增加，上贝氏体中的α相板条更多、更薄，渗碳体的 形态由粒状、链球状而成为短杆状，渗碳体数量增多，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，渗碳体细化且弥散度增大。 晶体学特征及亚结构： 上贝氏体中的铁素体形成时可在抛光试样表面形成浮突。上贝氏体中铁素 体的惯习面为{111}，与奥氏体之间的位向关系为 K-S关系。碳化物的惯习面 为{227}，与奥氏体之间也存在一定的位向关系，因此 一般认为碳化物是从奥氏体中直接析出的。 亚结构为位错，位错密度较高，能形成缠结。
3、贝氏体转变动力学 贝氏体转变也是一个形核长大过程，可等温形成，也可以连续冷却形成，
等温形成需要孕育期，等温转变动力学曲线具有S形，等温形成图也呈C字形。
第五章 贝氏体转变
4、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。 5、贝氏体转变的扩散性 贝氏体转变过程中存在原子的扩散现象，但只有碳原子的扩散，而Fe及合 金元素的原子均不发生扩散。 6、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。但所产生的表面浮凸与马氏体 形成所产生的表面浮凸不同，马氏体是N形的，贝氏体为V形的。
350℃～Ms之间形成，当碳含量很低时，其形成温度可能高于 350℃。 2）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。
碳化物为渗碳体或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。
英文名称Bainite，用B表示。
第五章 贝氏体转变
一、贝氏体转变的基本特征
1、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。
2、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。